稀土元素對zn25al5mg2.5si合金組織和力學性能的影響

1、太原理工大學博士學位論文稀土元素對Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金組織和力學性能的影響姓名：衛(wèi)愛麗申請學位級別：博士專業(yè)：@指導教師：梁偉@太原理工大學博士研究生學位論文 II 顯細化 Zn-25Al-5Mg-2.5Si 合金的鑄態(tài)組織，改善組織的形貌。稀土能在合金中形成具有較高硬度和熱穩(wěn)定性的顆粒狀或塊狀高熔點化合物, 這些高熔點化合物彌散分布于基體組織中。 當 Gd 和 Nd 的添加量為 0.8wt%、 Y 的添加量為 0.4

2、wt%、Dy 的添加量為 1.2wt%時，合金的細化效果最好。 對合金相組成的 XRD 分析結果表明：稀土加入 Zn-25Al-5Mg-2.5Si 合金后， 優(yōu)先與 Al 形成 Al-RE 化合物， 多余的稀土與 Zn 形成 Zn-RE 化合物。Gd 加入 Zn-25Al-5Mg-2.5Si 合金中形成的稀土相是 Al3Gd、GdZn12；Y 加入合金中形成的稀土相是 Al3Y、Y2Zn17；Nd 加入合金中形成的稀土相是Al2Nd、N

3、dZn2；Dy 加入合金中形成的稀土相是 AlDy、DyZn。 合金的力學性能測試結果表明： 加入適量的 RE 能提高 Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金的硬度和室溫、高溫拉伸強度，并能改善合金的塑性。力學性能隨 RE的增加基本上呈先升后降的趨勢。 當 Gd 和 Nd 的添加量為 0.8wt%、 Y 的添加量為 0.4wt%、Dy 的添加量為 1.2wt%時，合金的強度達到最大值。 分析認為，稀土元素 Gd、Y、Nd 和 Dy 主要

4、是通過細晶強化和析出強化的共同作用提高了合金的室溫和高溫強度，改善了合金的塑性。 比較四種稀土元素對合金的組織與性能的影響規(guī)律， 結果表明 Dy 的加入對合金組織細化和力學性能改善最為有效，其余依次是 Gd、Nd 和 Y。 對合金拉伸斷口的 SEM 形貌分析表明： 未加稀土的 Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金的斷裂形式為脆性斷裂。隨著稀土的加入和溫度的升高，合金的拉伸斷口組織中韌窩數(shù)量增多，合金的塑性得到提高。當稀土加入量過大，形