鎂基非晶合金及其復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、鎂合金因具有重量輕、比強度高、阻尼減振性好等優(yōu)點具有廣泛的應(yīng)用前景。但傳統(tǒng)的晶態(tài)鎂合金存在著強度不夠高、耐蝕性差等問題，限制了其工程應(yīng)用。因此，非晶態(tài)鎂合金因其極高的強度和優(yōu)異的耐腐蝕性能而受到廣泛的關(guān)注。然而單一鎂基非晶合金的室溫塑性差，往往在彈性變形階段就發(fā)生了斷裂。為解決這一問題，一種行之有效的辦法是通過外加和內(nèi)生復(fù)合的方法制備出鎂基非晶復(fù)合材料。鑒于目前鎂基非晶復(fù)合材料一般采用高純度原料在高真空下制備得到，不利于其應(yīng)用推廣，且其

2、腐蝕行為既不同于單一非晶合金也不同于傳統(tǒng)的晶態(tài)合金。因此，在低真空條件下采用工業(yè)純度的原料制備鎂基非晶復(fù)合材料，并研究其力學(xué)和腐蝕性能，具有十分重要的學(xué)術(shù)研究和工程應(yīng)用意義。
　　 本論文在低真空條件下，利用工業(yè)純度的原料，采用銅模噴鑄法制備得到了Mg65+x(Cu0.66Y0.34)30-xZn5(x=0，5，10和15)非晶及其復(fù)合材料。并通過X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、差示掃描量熱儀(DSC)對材料結(jié)構(gòu)

3、進行表征，發(fā)現(xiàn)銅模噴鑄得到的x=5樣品為單一的非晶合金，其Tg為409.9K，Tx為446.3K，△Tx為36.4K，Tm為709.4K，TL為743.7K。x=10和15樣品為非晶復(fù)合材料，其主要由非晶相與Mg固溶體相組成。另外，本文還研究了冷卻速度對樣品微觀結(jié)構(gòu)的影響，發(fā)現(xiàn)在冷卻速度較低的情況下，利用石英玻璃管進行水淬得到的樣品仍為非晶復(fù)合材料，但其主要由Mg，Mg2Cu，MgZnY和非晶相組成。
　　 通過研究鎂基非晶合金

4、及其復(fù)合材料的力學(xué)性能，發(fā)現(xiàn)銅模噴鑄得到的x=15樣品的壓縮斷裂強度達(dá)到1170MPa，壓縮應(yīng)變超過7％，其力學(xué)性能遠(yuǎn)優(yōu)于單一的非晶合金。同時發(fā)現(xiàn)非晶基體中Mg2Cu相的析出并不利于提高材料的力學(xué)性能，而Mg相則可以明顯提高材料的強度和塑性，但隨著鎂的含量進一步的增加，析出更多的Mg晶體相，卻會導(dǎo)致材料的強度下降。
　　 通過研究鎂基非晶合金及其復(fù)合在pH=7的NaCl溶液以及pH=7-9的硼酸溶液中的腐蝕行為。發(fā)現(xiàn)單一的非晶合