稀土Er對(duì)ZK60鎂合金熱壓縮流變行為及組織結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、本論文研究了稀土元素鉺(Er)對(duì)ZK60鎂合金的熱壓縮流變行為及其組織結(jié)構(gòu)的影響，為ZK60-RE系鎂合金的開發(fā)提供了有用的實(shí)驗(yàn)資料和一定的理論依據(jù)。 本文采用Gleeble-1500D熱/力模擬材料試驗(yàn)機(jī)，研究了ZK60和ZK60-1 Er鎂合金熱壓縮流變行為，然后通過(guò)金相、X-射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)等實(shí)驗(yàn)手段對(duì)ZK60合金和ZK60-1Er合金熱壓縮變形前后的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，確定合金中

2、相的形貌、組成和結(jié)構(gòu)，探討Er對(duì)ZK60鎂合金熱壓縮流變行為的影響。 研究結(jié)果表明：變形溫度和應(yīng)變速率是影響合金熱壓縮流變行為的兩個(gè)重要因素。在相同的熱壓縮變形條件下，ZK60-1Er合金的真應(yīng)力和變形激活能Q明顯高于ZK60合金；并且變形溫度對(duì)合金變形激活能Q值的影響大于應(yīng)變速率對(duì)其的影響。 變形后的ZK60合金主要由基體α-(Mg)相，MgZn<,2>相以及較低變形溫度下(150℃和250℃)動(dòng)態(tài)析出的Mg<,2>

3、Zn<,3>相組成。 熱壓縮變形后的 ZK60-1Er合金除了含有基體α-(Mg)相和較低變形溫度下(150℃和250℃)動(dòng)態(tài)析出的Mg<,2>Zn<,3>相外，還含有以下兩種稀土合金相：第一種為W<,Er>(Mg<,3>Zn<,3>Er<,2>)相，屬于面心立方結(jié)構(gòu)，具有兩種不同的形態(tài)，分別是凝固過(guò)程中形成的，熱壓縮變形后為大小不同、形狀各異的碎片狀，以及熱壓縮過(guò)程中析出的長(zhǎng)200～500nm，長(zhǎng)寬比約為5：1的條狀；第二種為

4、I<,Er>(Mg<,3>Zn<,6>Er<,1>)相，屬于二十面體準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)不規(guī)則的顆粒狀。W<,Er>(Mg<,3>Zn<,3>Er<,2>)相在實(shí)驗(yàn)溫度范圍中穩(wěn)定存在，I<,Er>(Mg<,3>Zn<,6>Er<,1>)相在450℃已發(fā)生溶解。 在熱壓縮流變過(guò)程中，ZK60-1Er合金中適當(dāng)大小的稀土相會(huì)促進(jìn)合金基體發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，增加再結(jié)晶晶粒的形核率，從而得到細(xì)小的再結(jié)晶組織，并且稀土相對(duì)合金位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)和晶界遷移起