Mg-Zn-Y合金的組織與熱物性研究.pdf

1、利用光學(xué)顯微鏡（OM）、X-射線衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、差熱分析（DTA）、示差掃描量熱分析（DSC）和熱機(jī)械分析方法（TMA）主要研究了普通凝固及快速凝固條件下高鎂、低鋅、低釔三元Mg-Zn-Y系合金的相組成及組織形成規(guī)律,分析了合金的熱膨脹系數(shù)。在此基礎(chǔ)上探討了往復(fù)擠壓大塑性變形對(duì)合金組織及熱膨脹系數(shù)的影響。得到以下主要結(jié)論:（1）在普通凝固Mg-Zn-Y系合金中,Y及Zn均富集于晶界,滿足成分條件在晶界形成三元

2、金屬間化合物相的成分要求。因此在相對(duì)低的Zn、Y含量時(shí),在晶界處形成了三元化合物相。當(dāng)合金中Zn與Y原子比接近6:1時(shí),除少量Zn溶于基體或形成少量化合物外,其余Zn原子富集于晶界與Y及Mg形成Z相,還有少量的W相;而Zn與Y原子比為2:1時(shí),完全析出W相;原子比為1:2時(shí),則形成了X相。（2）普通凝固Mg-Zn-Y系合金中存在主要的三元相為W（Mg3Y2Zn3）相、Z（Mg3YZn6）相、X(Mg12YZn)相。W相為共晶反應(yīng)生成相,

3、其相變溫度為520℃;Z相是由包晶反應(yīng)得到,其相變溫度為445℃;X相的析出溫度為540℃。（3）普通凝固合金的熱膨脹系數(shù)在30100℃之間,隨溫度上升的速度較快;在100250℃,隨溫度上升的速度減慢。當(dāng)Zn含量變化不大時(shí),合金中隨著高熔點(diǎn)元素Y含量的增加,可以有效地降低合金的膨脹系數(shù)。在30200℃范圍,Y含量從1％增加到2%含量時(shí),膨脹系數(shù)由28.5×10-6/℃降到25.3×10-6/℃。（4）快速凝固Mg-Zn-Y合金組織明顯

4、細(xì)化,主要由細(xì)小的過飽和α-Mg固溶體和分布在其周圍的Z相組成。Z相形成機(jī)制和普通凝固不同,是直接從液相中形核的。（5）通過往復(fù)擠壓使鑄態(tài)粗大的樹枝晶破碎,改善了相的分布,顯著細(xì)化晶粒。（6）普通凝固合金經(jīng)往復(fù)擠壓后,熱膨脹系數(shù)隨溫度的變化趨勢(shì)不變。往復(fù)擠壓快速凝固合金在30130℃之間,隨著溫度的升高,膨脹系數(shù)上升的速度特別快,并且初始膨脹系數(shù)值很低,達(dá)到8.1×10-6/℃;在130300℃溫度之間膨脹系數(shù)呈下降趨勢(shì)。往復(fù)擠壓快速凝