高強度變形鎂合金組織及性能研究.pdf

1、鎂及鎂合金具有比重輕，比強度高、阻尼性、減震性及切削加工性、導(dǎo)熱導(dǎo)電性好，電磁屏蔽能力強，可回收等一系列優(yōu)點，受到人們的極大關(guān)注，被譽為“21世紀(jì)綠色工程金屬結(jié)構(gòu)材料”。變形鎂合金材料更具發(fā)展前途與潛力，通過變形可以生產(chǎn)尺寸多樣的板、棒、管、型材及鍛件產(chǎn)品，并且可以通過材料組織的控制和熱處理工藝的應(yīng)用，獲得比鑄造鎂合金材料更高的強度，更好的延展性，更多樣化的力學(xué)性能，從而滿足更多結(jié)構(gòu)件的需要。ZK60合金是高強度變形鎂合金系中性能最優(yōu)越

2、的一種，而添加稀土元素被認(rèn)為是改善合金力學(xué)性能的有效手段。 本課題研究Mg-Zn-Y，Mg-Zn-Zr，Mg-Zn-Zr-Y系（MZK60~MZK100）等變形鎂合金的熔煉、擠壓成型、熱處理、力學(xué)性能、微觀組織和斷口形貌等，實驗研究發(fā)現(xiàn)：在傳統(tǒng)ZK60基礎(chǔ)上增加Zn含量，通過固溶強化和時效強化而提高了合金強度，而對塑性性能影響不明顯，實驗結(jié)果表明，Zn含量在7％左右合金具有最佳的綜合力學(xué)性能。擠壓成型過程中合金發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶而獲

3、得均勻細(xì)小等軸晶，顯著改善合金力學(xué)性能；稀土元素Y的加入，通過固溶強化和晶粒細(xì)化，對合金性能特別是塑性指標(biāo)有大幅度的提高，最大幅度達100％，認(rèn)為Y含量1％左右作用最為明顯；熱處理對合金力學(xué)性能的影響較為復(fù)雜，固溶加時效處理的效果應(yīng)考慮兩個因素的相互作用，一方面是固溶強化和隨后析出強化對性能的積極作用；另一方面是合金長時間高溫下保溫引起晶粒大幅度長大而惡化了力學(xué)性能。熱處理效果表現(xiàn)為這兩個因素的綜合作用，取決于哪種機制起主要作用。僅人工