耐熱Mg-Y-Si合金的組織與性能研究.pdf

1、本文在熱力學(xué)計算的基礎(chǔ)上，利用SiO2粉末與Mg制備了Mg-Si中間合金。利用Mg-Si中間合金、Mg-Y中間合金、純Mg采取普通重力鑄造法制備CT-WS41、CT-WS31、CT-WS21合金，這三種合金的成分分別為Mg-4wt.％Y-1wt.％Si、Mg-3wt.％Y-1wt.％Si、Mg-2wt.％Y-1wt.％Si。對CT-WS41、CT-WS31、CT-WS21合金進行T4、T6熱處理，采用單次正擠壓制備EX-WS41、EX-

2、WS31、EX-WS21合金。利用OM、SEM、EDS、XRD、光電直讀光譜儀等方法分析了合金的成分、組織與相組成，測試了合金的室溫和高溫力學(xué)性能。經(jīng)分析得出如下結(jié)論：
　　 1、用SiO2粉末、純Mg為原料制備Mg-3wt.％Si中間合金。制備出的過共晶合金組織呈現(xiàn)“三層”特征，即初生Mg2Si被α-Mg包圍，α-Mg又被(α-Mg+Mg2Si)共晶組織包圍。鑄態(tài)Mg-Y-Si合金(WS21、WS31、WS41)的組織由α-M

3、g相、(α-Mg+Mg2Si)共晶組織、在晶內(nèi)和枝晶間分布的點狀相以及分布在枝晶間的Mg-Y-Si三元點狀相組成。
　　 2、通過對α-Mg晶格常數(shù)的計算以及從原子尺寸、電負性、晶體結(jié)構(gòu)三方面作比較，證明Y元素可固溶于α-Mg基體中形成固溶體。通過鑄態(tài)合金的金相組織分析可知，Y元素可細化共晶Mg2Si及基體組織，且隨著Y含量的增加，細化效果更加明顯。
　　 3、T4處理后，鑄態(tài)Mg-Y-Si合金中分布在晶內(nèi)和枝晶間的點狀

4、組織隨著固溶溫度以及固溶時間的增加逐漸消失，且晶粒有一定程度的粗化。在不同溫度、不同時間下的固溶處理，分布在枝晶間的Mg2Si發(fā)生了明顯的球化現(xiàn)象。
　　 4、合金通過擠壓比為17.4，擠壓溫度為300℃時的正擠壓后，合金晶粒得到了很大程度的細化，與鑄態(tài)合金相比，晶粒尺寸平均減小了大約40％左右。擠壓態(tài)合金的室溫力學(xué)性能主要取決于晶粒的大小，晶粒最細小的EX-WS31合金其抗拉強度達到了最大值287.47MPa。在相同的溫度下，