噴射沉積含Nd鎂合金的基礎(chǔ)研究.pdf

1、利用噴射沉積技術(shù)制備了Mg-12.55Al-3.33Zn-0.58Ca-1.0Nd合金,采用X射線衍射儀(XRD)、差熱分析儀(DTA)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、電子能譜分析儀、掃描電鏡拉伸臺等材料分析測試手段,對擠壓態(tài)、固溶態(tài)、時效態(tài)合金進行了微觀組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能進行分析,并探討了該合金的強化機制、斷裂機制。噴射沉積擠壓態(tài)鎂合金實驗結(jié)果表明:合金中以α-Mg和Al2Ca相為主,沒有發(fā)現(xiàn)其它化合相;差熱分析

2、曲線在合金熔化前沒有出現(xiàn)峰值變化,結(jié)合XRD說明合金中除了Al2Ca外,沒有其他第二相;鎂基體組織為等軸晶,其晶粒度最小僅有1μm,最大不超過5μm,平均粒度為3μm;在鎂基體晶界處分布大量的白色Al2Ca顆粒,平均尺寸1μm,有少量到達2μm,另外還在Al2Ca相中發(fā)現(xiàn)其孿晶的存在。擠壓態(tài)鎂合金的抗拉強度達到441.8(450.0)Mpa、屈服強度達到325.0(371.3)Mpa、延伸率達到5.0(6.4)％。實驗合金最佳固溶熱處理

3、工藝為485℃×2h,最佳單級時效工藝為180℃×18h。試驗合金固溶熱處理后,合金中第二相顆粒有所減少,回溶到Mg基體中;Mg基體晶粒度變化不大,這主要是由于合金晶界處存在大量的Al2Ca顆粒,它能有效得抑制合金在固溶熱處理時基體晶粒長大。固溶熱處理后合金抗拉強度為452.7(462.1)Mpa,屈服強度為245.8(280.4)Mpa,延伸率為9.4(10.2%)。固溶后立即淬火,經(jīng)180℃時效18h處理,合金抗拉強度達到447.0

4、(451.8)Mpa,屈服強度達到291.3(317.1)Mpa,延伸率達到7.6(8.7)%。擠壓態(tài)鎂合金強度提高的主要強化機制為細晶強化、彌散強化,還有一定的固溶強化作用;經(jīng)固溶熱處理后,合金中第二相有所減少并固溶到Mg基體中,對合金強度起到了固溶強化的作用;時效態(tài)合金晶粒內(nèi)、晶界處析出不連續(xù)沉淀相,對合金強度的提高起到了時效強化作用。經(jīng)透射電鏡高分辨相分析確定,析出沉淀相為Mg17Al12和Mg102.08Zn39.06,其形狀分