Mg-7Zn-xNd鎂合金及其半固態(tài)組織的研究.pdf

1、鎂及鎂合金的突出特點(diǎn)早已引起了人們的廣泛注意，當(dāng)前鎂合金零件一般都是采用傳統(tǒng)的壓鑄方法生產(chǎn)，所得產(chǎn)品力學(xué)性能偏低，不能滿足很多場(chǎng)合的使用，從而限制了鎂合金的應(yīng)用范圍。為了解決這些問(wèn)題，就需要我們從新型鎂合金開(kāi)發(fā)和成形方法上著手。半固態(tài)技術(shù)被認(rèn)為是21世紀(jì)最具前途的金屬成形技術(shù)之一，利用半固態(tài)鑄造方法制造的成形件具有許多明顯的優(yōu)點(diǎn):晶粒細(xì)小、致密，組織分布均勻，切削加工量少，鑄件的凝固收縮減小，鑄件尺寸精度高，力學(xué)性能優(yōu)于用普通方法制造的

2、鑄件，同時(shí)半同態(tài)金屬充型平穩(wěn)、無(wú)湍流、無(wú)飛濺，沖型溫度低從而可以有效的延長(zhǎng)模具使用壽命，另外半固態(tài)鑄造所需要的鑄造工序少，降低了能源消耗，改善了工作環(huán)境，提高了工作效率。
　　 本課題以Mg-7Zn二元合金作為基體材料，添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀土元素Nd，利用等溫?zé)崽幚矸椒ㄖ苽浒牍虘B(tài)非枝晶組織，分析稀土元素Nd和工藝參數(shù)（加熱溫度和保溫時(shí)間）對(duì)半固態(tài)組織中固相顆粒的平均尺寸、形狀因子以及固相率的影響規(guī)律，為后續(xù)的開(kāi)發(fā)適合半固態(tài)成形的

3、新型鎂合金提供一定的理論依據(jù)。
　　 結(jié)果表明:Mg-7Zn-xNd合金中主要由α-Mg、MgZn、MgZnNd相組成，隨著Nd質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，晶界處的共晶數(shù)量越來(lái)越多，晶粒尺寸先減小后增大。Nd的加入，可以使Mg-7Zn合金的鑄態(tài)組織細(xì)化，在Nd質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05％到0.5％范圍內(nèi)，當(dāng)Nd質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3％時(shí)，其細(xì)化作用最佳，室溫抗拉強(qiáng)度為214MPa，伸長(zhǎng)率為9.75％。Mg-7Zn-xNd合金的拉伸斷口主要為解理斷裂和準(zhǔn)解

4、理斷裂。Mg-7Zn-xNd合金經(jīng)過(guò)等溫處理后均可獲得細(xì)小的固相顆粒，Mg-7Zn-xNd合金非枝晶組織演變主要經(jīng)歷組織的初始粗化，分離、球化以及最終的合并、長(zhǎng)大。半固態(tài)等溫?zé)崽幚磉^(guò)程中，保溫溫度的提高和保溫時(shí)間的延長(zhǎng)均能促進(jìn)半固態(tài)非枝晶組織的演變，保溫溫度和保溫時(shí)間對(duì)液相組織的體積分?jǐn)?shù)和固相組織的形貌起著決定性的作用，但是溫度過(guò)高或保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，都會(huì)促使粒狀晶粒長(zhǎng)大，組織粗化，理想的半固態(tài)非枝晶組織具備一個(gè)最佳的保溫溫度和保溫時(shí)間的范