鎂-稀土-鋅系壓鑄鎂合金微觀組織和性能研究.pdf

1、鎂合金作為最輕的結構材料有其獨特的優(yōu)點，但也存在如化學性質活潑、變形加工能力差、耐蝕性差等一系列缺點，這使得鎂合金的應用遠不如鋁合金那么廣泛。我國的鎂資源與稀土資源豐富，向鎂合金中加入稀土元素在細化晶粒，凈化熔體，提高其力學性能和耐腐蝕性能等方面具有特定作用，因此探究含稀土的鎂合金具有明顯的優(yōu)勢。本論文重點研究了壓鑄Mg-RE-Zn系合金的微觀組織，尤其是金屬間相的熱穩(wěn)定性以及合金的力學性能、抗腐蝕性能等，并分析了合金的強化機理。

2、>　　采用高壓壓鑄的方法制備了Mg-4La-2Pr-1Zn合金，研究了該合金的微觀組織和拉伸性能，結果表明，壓力鑄造的Mg-4La-2Pr-1Zn合金流動性及充型能力良好，鑄件沒有明顯缺陷，合金微觀組織比較均勻。該合金表現(xiàn)為等軸晶組織，平均晶粒尺寸約為10μm，合金的強化相為分布在晶界處的Mg12La、Mg12Pr相，以及少量的(Mg,Zn)12(La,Pr)相。合金經(jīng)過200℃400h熱處理后，微觀組織沒有明顯變化，但是第二相的含量略

3、微減少；經(jīng)過400℃400h熱處理后，合金的微觀組織發(fā)生明顯變化，鑄態(tài)下由第二相組成的圍繞晶界的網(wǎng)狀結構變成斷續(xù)的塊狀，但是第二相的化學組成沒有變化。采用Rietveld全譜擬合方法對合金各相進行定量分析，通過定量計算可知，鎂基體和第二相的含量分別為93.5％和6.5%。拉伸測試結果表明，合金最大抗拉強度在室溫下為215MPa，屈服強度為172MPa，延伸率為2.7%；在200℃條件下最大抗拉強度為143MPa，屈服強度為116MPa，

4、延伸率為13.5%。
　　采用高壓壓鑄的方法制備了Mg-4Er-2Y-1Zn合金，研究了該合金的微觀組織和力學性能。該合金表現(xiàn)為等軸晶組織，該合金的強化相為Mg12(Er,Y)Zn相，該相為長周期堆垛有序結構相，簡稱LPSO相，同時合金中還存在著極少量的塊狀相，為Mg24RE5相。對合金進行熱處理，經(jīng)過200℃400h熱處理后，合金的微觀組織有所變化，晶界處長條狀的第二相在持續(xù)的高溫條件下逐漸變成了不連續(xù)的小塊。400℃400h熱

5、處理后，合金的微觀組織發(fā)生了明顯的變化，晶界處長條狀的第二相明顯減少，轉變成四方塊狀相， Mg24RE5相增多。對合金進行硬度測試，合金在200℃400h熱處理過后顯微硬度最高為65.9Hv0.01，400℃400h熱處理后硬度下降為53.0Hv0.01；對合金進行高溫拉伸測試，該合金最大抗拉強度在室溫下為225MPa，屈服強度為156MPa，延伸率為5.9%；在200℃條件下最大抗拉強度為148MPa，屈服強度為126MPa，延伸率為