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文檔簡介
1、鎂是自然界分布比較豐富的金屬元素之一,在結(jié)構(gòu)金屬中僅次于鋁和鐵,排在地殼常用金屬元素的第三位,且在海洋中鎂含量也十分豐富。面臨金屬元素趨于枯竭的今天,鎂合金是僅次于鋼鐵,鋁合金的新型金屬結(jié)構(gòu)材料,鎂合金被譽為“21世紀綠色工程材料”,在汽車、航天航空、電子通信、生物工程、國防軍事領(lǐng)域具有十分廣闊的應(yīng)用前景,因此加快鎂及鎂合金材料的的研究和開發(fā)具有重要意義,也是實現(xiàn)材料領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。Mg-Zn-Zr合金具有密度小,而且有高的比
2、強度,在商用輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料中廣泛采用,但是Mg-Zn-Zr合金也存在普遍的缺點,如熱開裂傾向嚴重、耐蝕性差、高溫抗蠕變性能差、對顯微疏松敏感等。由于稀土元素具有細化組織、提高力學(xué)性能及耐蝕性、凈化熔體的作用,在鎂合金領(lǐng)域是一種重要的合金化添加元素,被認為是改善鎂合金綜合性能最有效的合金元素之一。
本課題以Mg-Zn-Zr合金為研究對象,添加稀土元素Nd后對Mg-Zn-Zr合金鑄態(tài)、半固態(tài)組織及力學(xué)性能的影響。
實驗結(jié)果
3、發(fā)現(xiàn),Nd含量影響共晶組織的數(shù)量、形態(tài)、大小及分布。Mg-Zn-Zr合金顯微組織主要有a-Mg基體和MgZn2,ZnZr共晶相組成。隨著Nd含量的增加,共晶組織由條塊狀向彌散狀轉(zhuǎn)變,且逐漸變得連續(xù),呈網(wǎng)狀分布,晶界由寬變窄,并出現(xiàn)稀土相Mg41Nd5。當Nd含量為達到0.6%時,晶粒變得最為細小達到46μm,其鑄態(tài)抗拉強度為248.8Mpa,延伸率為14.6%。
選擇力學(xué)性能較好的 Mg-6Zn-0.9Zr-0.6Nd合金進行
4、固溶時效處理,得到其最佳熱處理工藝為:固溶處理410℃+20h,時效處理180℃+20h。熱處理后其抗拉強度達到294Mpa,延伸率達到18.3%。斷口分析表明,Mg-6Zn-0.9Zr-0.6Nd合金的斷裂方式主要有解理斷裂和沿晶斷裂。
結(jié)合力學(xué)性能的分析,對 Mg-6Zn-0.9Zr-0.6Nd合金進行半固態(tài)等溫?zé)崽幚?,研究了不?Nd含量對半固態(tài)非枝晶組織的影響,結(jié)果表明,Nd能明顯細化合金組織。并研究了溫度和時間對半固
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