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(tái)等材料分析測(cè)試手段,對(duì)擠壓態(tài)、固溶態(tài)、時(shí)效態(tài)合金進(jìn)行了微觀組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能進(jìn)行分析,并探討了該合金的強(qiáng)化機(jī)制、斷裂機(jī)制。噴射沉積擠壓態(tài)鎂合金實(shí)驗(yàn)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(dá)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(qiáng)度達(dá)到441.8(450.0)Mpa、屈服強(qiáng)度達(dá)到325.0(371.3)Mpa、延伸率達(dá)到5.0(6.4)％。實(shí)驗(yàn)合金最佳固溶熱處理

3、工藝為485℃×2h,最佳單級(jí)時(shí)效工藝為180℃×18h。試驗(yàn)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(shí)基體晶粒長(zhǎng)大。固溶熱處理后合金抗拉強(qiáng)度為452.7(462.1)Mpa,屈服強(qiáng)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(shí)效18h處理,合金抗拉強(qiáng)度達(dá)到447.0

4、(451.8)Mpa,屈服強(qiáng)度達(dá)到291.3(317.1)Mpa,延伸率達(dá)到7.6(8.7)%。擠壓態(tài)鎂合金強(qiáng)度提高的主要強(qiáng)化機(jī)制為細(xì)晶強(qiáng)化、彌散強(qiáng)化,還有一定的固溶強(qiáng)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(duì)合金強(qiáng)度起到了固溶強(qiáng)化的作用;時(shí)效態(tài)合金晶粒內(nèi)、晶界處析出不連續(xù)沉淀相,對(duì)合金強(qiáng)度的提高起到了時(shí)效強(qiáng)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