Zr及RE對ZM2合金組織性能的影響.pdf

1、本文研究了晶粒細(xì)化加入量、熔體處理溫度、熔體保溫時(shí)間等工藝參數(shù)對ZM2合金晶粒細(xì)化效果的影響。采用SEM、XRD分析了ZM2合金的組織結(jié)構(gòu)。測試了ZM2合金室溫性能、高溫瞬時(shí)、高溫持久、高溫蠕變性能及稀土含量對上述性能的影響。
　　分析了ZM2合金相組成及成分，Zn除大部分溶于Mg基體中，少部分以Mg-Zn和Mg-Zn-RE共晶相存在于晶界，共晶相呈島狀，時(shí)效熱處理對組織影響不大。
　　對于Zr的晶粒細(xì)化作用分析表明，Zr與

2、鎂具有相同的晶體結(jié)構(gòu)和相近晶格常數(shù)，成為不含Al的Mg合金晶粒形核的核心。Zr的含量.隨著晶粒細(xì)化劑Mg-Zr中間合金加入的增加而增加，進(jìn)一步增加Zr的添加量對溶解Zr的含量影響不大，當(dāng)Zr的加入量達(dá)到一定量時(shí)，溶解Zr含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于平衡相圖中Zr的最大溶解度。隨著溶解Zr含量的增加，ZM2合金的晶粒尺寸明顯降低，當(dāng)溶解Zr為0.12％時(shí)，晶粒尺寸由1000μm降低為240μm，隨著溶解Zr含量的增加，晶粒尺寸呈線性降低，當(dāng)溶解Zr含量0

3、.61%時(shí)，晶粒尺寸為80μm，溶解Zr的繼續(xù)增加對晶粒尺寸影響很小。
　　Mg合金熔體處理工藝對晶粒細(xì)化效果有較大的影響，在一定范圍內(nèi)熔體處理溫度對溶解Zr的影響不大。Zr晶粒細(xì)化效果隨熔體保溫時(shí)間的增加而減弱，存在晶粒細(xì)化衰退現(xiàn)象。當(dāng)熔體保溫時(shí)間超過150分鐘后溶解Zr含量大大降低，晶粒尺寸明顯增加，已經(jīng)失去了晶粒細(xì)化的作用，攪拌可使晶粒細(xì)化作用恢復(fù)。
　　基于牛頓第二定律建立Zr顆粒在熔體處理過程中沉積公式，計(jì)算了熔體