大型高強(qiáng)耐熱鎂合金構(gòu)件的熱處理工藝研究.pdf

1、Mg-Gd-Y-Zn-Zr系稀土鎂合金具有良好的耐熱性能，適合制造高溫環(huán)境下工作的零部件。經(jīng)過(guò)反復(fù)塑性變形后的鎂合金力學(xué)性能較鑄態(tài)顯著提高，同時(shí)熱處理可以消除殘余應(yīng)力，使組織更加均勻，提高力學(xué)性能。但是某大型構(gòu)件尺寸較大，與實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖啾?，由于尺寸效?yīng)而使得熱處理后產(chǎn)生危險(xiǎn)裂紋的機(jī)會(huì)增多，從而降低力學(xué)性能。本課題切取該構(gòu)件的口部試樣作為研究對(duì)象，通過(guò)Box-Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法對(duì)其熱處理工藝進(jìn)行了較為深入系統(tǒng)的研究。研究結(jié)果如下：<

2、br>　　（1）采用Box-Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，對(duì)構(gòu)件口部合金熱處理工藝參數(shù)進(jìn)行基于熱處理后力學(xué)性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到了熱處理最佳參數(shù)組合：415℃×12h+207℃×17h。其最大響應(yīng)值為：抗拉強(qiáng)度為363.7MPa，延伸率為8.6％。固溶時(shí)間和時(shí)效溫度為熱處理過(guò)程中的主要影響因素。
　?。?）對(duì)得到的最佳熱處理參數(shù)組合進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，實(shí)際室溫抗拉強(qiáng)度達(dá)到371.4MPa，延伸率達(dá)到6.8%。比變形態(tài)合金分別提高了43%和8

3、9%。
　　（3）變形后的基體組織中出現(xiàn)了層片狀組織和細(xì)小的再結(jié)晶晶粒。晶界處彌散分布的第二相包括Mg24Y5和Mg5Gd相。在固溶415℃×12h后，破碎的晶粒發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，層片狀組織和第二相溶于基體中，剩余的分布在晶界處。固溶后進(jìn)行207℃×17h時(shí)效處理，晶粒中析出了大量第二相，晶界處出現(xiàn)一種短棒狀第二相，有些由晶界向著晶內(nèi)延伸，有些則沿晶界分布。縮短固溶時(shí)間，固溶不充分，時(shí)效受到影響。時(shí)效溫度升高，晶粒尺寸有所增大。