Mg--Zn--Y系富鎂角相平衡及其熱擠壓態(tài)合金力學性能研究.pdf

1、近年來，鎂合金作為最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，因為在汽車、電子及航空航天等應用領域有著廣闊的應用前景而受到人們越來越多的關注。但是缺少有效強化相是Mg基合金設計中的突出問題。而Mg-Zn-Y系化合物種類豐富，結(jié)構(gòu)、性能選擇性多，可為Mg基合金設計提供更多可能。但是Mg-Zn-Y系三元化合物及其相關相平衡的研究還存在著很大的分歧。同時目前對Mg-Zn-Y系鎂合金力學性能的研究多集中在高溫力學性能方面，關于高應變速率下Mg-Zn-Y系鎂合金力學行為

2、的研究較少。
　　本論文采用合金平衡組織結(jié)構(gòu)分析法，利用掃描電子顯微組織觀察、能譜成分分析和X射線衍射結(jié)構(gòu)分析、結(jié)合熱分析以及透射電鏡對Mg-Zn-Y系富鎂角335℃、400℃相平衡進行了研究，并且以此為參考基礎設計出三組不同Y含量Mg-Zn-Y系合金，通過對不同含Y量擠壓態(tài)Mg-Zn-Y合金的相結(jié)構(gòu)和組織形態(tài)、以及高應變速率下力學行為的影響研究，獲得如下研究結(jié)果:
　　(1) Mg-Zn-Y系富鎂角335℃等溫截面相圖中存

3、在著三相區(qū)α-Mg+H+I、α-Mg+H+W、α-Mg+I+Z、Mg7Zn3+Z+Zn2Mg。335℃時，能與α-Mg固溶體形成相平衡的三元化合物有W相、H相、I相及Z相?？蔀殒V基強化成分設計提供更多可能。
　　(2) Mg-Zn-Y系富鎂角400℃等溫截面相圖中存在著三相區(qū)α-Mg+H+I、α-Mg+I+Liq、Liq+Z+Zn2Mg。400℃時，三元化合物Z相并不與Mg基固溶體發(fā)生平衡。且出現(xiàn)了α-Mg+I+liq相區(qū)。當Y/

4、Zn值大于1.6時，Mg-Zn-Y系三元合金中不會有液相存在。
　　(3) Mg98Zn1.2Y0.8合金在300℃、擠壓比為16的熱擠壓過程中發(fā)生了完全的動態(tài)再結(jié)晶。擠壓態(tài)組織為晶粒細小的鎂基固溶體上彌散分布著化合物H相、以及沿晶界分布的Z相，晶粒尺寸為3μm。
　　(4) Mg98Zn0.8Y12與Mg98Zn0.4Y1.6合金在300℃、擠壓比為16的熱擠壓過程中都發(fā)生了未完全的動態(tài)再結(jié)晶。擠壓態(tài)Mg98Zn0.8Y1

5、.2合金組織為晶粒細小的鎂基固溶體以及沿晶界分布的H相與X相，晶粒尺寸為5μm;擠壓態(tài)Mg98Zn0.4Y1.6合金組織為晶粒細小的鎂基固溶體以及沿晶界分布的X相。晶粒尺寸為5.5μm。
　　(5)室溫下應變速率為100/s-667/s時，隨著應變速率的提高，擠壓態(tài)Mg-Zn-Y合金的屈服強度及抗拉強度顯著升高，同等條件下擠壓態(tài)Mg98Zn1.2Y0.8合金具有更高的屈服強度及抗拉強度。擠壓態(tài)Mg98Zn1.2Y0.8合金與Mg9