Mg-Zn-RE-Zr合金的組織與性能研究.pdf

1、鎂合金是目前工業(yè)應(yīng)用最輕質(zhì)的金屬材料，具有巨大的發(fā)展?jié)摿?，日益受到材料工作者的廣泛青睞。成為繼鋼鐵、鋁之后第三大金屬工程材料，被譽(yù)為“21世紀(jì)綠色工程材料”。然而普通鎂合金的強(qiáng)度不高，傳統(tǒng)的高強(qiáng)高韌鎂合金一般含有較高的稀土元素，這大大提高了其生產(chǎn)成本。因此，研究與開發(fā)低成本的高強(qiáng)高韌鎂合金顯得十分必要。
　　 本文以ZW21合金(2.0％Zn，1.0％Y，0.5％Nd，0.5％Sn，0.3％Zr和0.05％Ca)為基礎(chǔ)，研究Zn

2、、Y、Nd、Sn、Zr與Ca等合金元素對(duì)其組織及力學(xué)性能的影響，同時(shí)研究了熱處理工藝對(duì)ZW21合金的組織及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：在ZW21合金中，各添加元素對(duì)合金的組織有著重要的影響。其中Zn、Y、Nd不同的加入量會(huì)使合金中組織形貌和相成分發(fā)生變化。Mg、Zn、RE(Y或者Nd)元素之間會(huì)形成三元二次相，合金中Zn/RE的值決定了組織中二次相的組成：當(dāng)Zn/RE小于0.60時(shí)，二次相為H相；當(dāng)Zn/RE為0.60～0.85時(shí)，二次相

3、為H相+W相；當(dāng)Zn/RE為0.85～2.05時(shí)，二次相為W相；當(dāng)Zn/RE為2.05～5.00時(shí)，二次相為W相+I相。ZW21合金鑄態(tài)的抗拉強(qiáng)度為207MPa，伸長(zhǎng)率為16.9％，硬度為52.8HV。ZW21合金鑄態(tài)組織由α-Mg相和W相組成，在525℃固溶處理4小時(shí)后水淬，變?yōu)閱我坏摩?Mg相，然后在250℃時(shí)效處理過程中析出W相。時(shí)效處(250℃×24h)使ZW21合金的力學(xué)性能得到提高。其中抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和硬度分別增加到243