熱機(jī)械處理態(tài)鎂稀土合金低溫力學(xué)性能研究.pdf

1、本文利用拉伸試驗(yàn)機(jī)和落錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)研究了不同熱機(jī)械處理狀態(tài)的鎂稀土(Mg-RE)合金在室溫至-196℃溫度范圍內(nèi)的拉伸性能和沖擊性能，并采用光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡考察了鎂稀土合金的低溫拉伸與低溫沖擊變形斷裂行為。
　　研究結(jié)果表明，Mg-RE合金較適宜的固溶溫度范圍為410℃~490℃，時(shí)效溫度為180℃；鍛造態(tài)、490℃*4h+180℃*20h和420℃*4h+180℃*8h處理 Mg-RE合金的基本物相組成為α-Mg基體

2、、Mg3YZn6、Mg3Y2Zn3、Mg12YZn、MgY，MgZn2；鍛造態(tài)合金的顯微組織結(jié)構(gòu)特征表現(xiàn)為沿著一定方向拉長(zhǎng)的晶粒，在大晶粒附近動(dòng)態(tài)再結(jié)晶形成的細(xì)小晶粒。晶間第二相略有析出分布不均勻。經(jīng)490℃*4h+180℃*20h處理后，細(xì)小晶粒發(fā)生了回復(fù)，晶內(nèi)的固溶物大量析出沿晶界形成網(wǎng)狀固溶體。而經(jīng)420℃*4h+180℃*8h處理后，回復(fù)不明顯，晶內(nèi)固溶物也有析出，但是主要在晶界處析出成島狀第二相，晶內(nèi)第二相分布均勻。
　

3、　拉伸試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著試驗(yàn)溫度的降低，不同熱機(jī)械處理狀態(tài) Mg-RE合金的強(qiáng)度上升，塑性下降；原始鍛造態(tài)、490℃*4h+180℃*20h處理、420℃*4h+180℃*8h處理合金在室溫和低溫均具有優(yōu)異的拉伸性能，并以鍛造態(tài)合金的性能為最佳；鍛造態(tài)合金在室溫和-196℃的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度（σ0.2）和延伸率分別為274.5MPa、199.3MPa、18.1％和395.9MPa、317.1MPa、3.8%。
　　不同熱機(jī)械處理

4、狀態(tài) Mg-RE合金的低溫拉伸斷口表現(xiàn)出明顯的準(zhǔn)解理斷裂特征，斷面平整，斷口上存在大量的撕裂棱和臺(tái)階；合金中的第二相在低溫下表現(xiàn)為脆性斷裂，隨著拉伸溫度降低，合金的斷裂方式由沿晶斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)榇┚嗔?。Mg-RE合金的低溫拉伸形變組織呈現(xiàn)以孿生為主的特征，變形機(jī)制具有多樣性，隨著試驗(yàn)溫度的降低，拉伸變形受合金顯微組織影響的程度增加。
　　沖擊試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著沖擊溫度的降低，鍛造態(tài) Mg-RE合金的沖擊功緩慢下降，LD方向的沖擊功由室