Mg97Zn1Y2合金的組織和性能研究.pdf

1、節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)的發(fā)展迫切要求汽車輕量化，尤其是汽車用輕型鑄件的研制與開發(fā)已成為一個(gè)重要的研究領(lǐng)域和發(fā)展方向。鎂合金的密度小、比強(qiáng)度和比剛度高等優(yōu)點(diǎn)使其成為汽車輕量化的最佳材料，也成為材料科學(xué)的研究熱點(diǎn)。目前對(duì)鎂合金的研究正不斷拓展，但是有關(guān)摩擦磨損行為的數(shù)據(jù)非常少，磨損也是限制鎂合金應(yīng)用領(lǐng)域的重要原因。所以本文在研究快速凝固以及常規(guī)鑄造兩種合金制備方法獲得的Mg97Zn1Y2合金的組織、力學(xué)性能的基礎(chǔ)上，對(duì)常規(guī)鑄造Mg97Zn1Y2

2、合金的摩擦磨損特性做了系統(tǒng)的研究，這將在工業(yè)生產(chǎn)上具有一定的現(xiàn)實(shí)意義和參考價(jià)值，也為鎂合金應(yīng)用范圍的擴(kuò)大提供了一定的理論依據(jù)。
　　首先，對(duì)兩種合金制備方法獲得的合金進(jìn)行了EDS和XRD分析，確定所制備合金中鎂、鋅和釔原子比例大致接近97∶1∶2，符合設(shè)計(jì)要求，并分析了其顯微組織。物相分析表明:合金由基體相α-Mg和強(qiáng)化相Mg12YZn組成。
　　其次，將快速凝固的合金進(jìn)行不同溫度的退火處理，觀察合金的組織和性能隨退火溫度的

3、變化規(guī)律，可以看出在室溫下合金得到了明顯的細(xì)化，隨著退火溫度的升高，合金的組織有球化、收縮和凝結(jié)的現(xiàn)象，其硬度的最大值出現(xiàn)在573K，值為131Hv。
　　然后探討了常規(guī)鑄造Mg97Zn1Y2合金與AZ91合金在不同溫度下的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度及斷裂延伸率，發(fā)現(xiàn)Mg97Zn1Y2合金在250℃時(shí)仍能保持良好的力學(xué)性能，并用掃描電鏡對(duì)拉伸斷口形貌進(jìn)行了分析，隨著試驗(yàn)溫度的升高，發(fā)生了由脆性到韌脆性的轉(zhuǎn)變。
　　此外本文還在不同載

4、荷和不同滑動(dòng)速度的實(shí)驗(yàn)條件下研究了常規(guī)鑄造合金的摩擦磨損性能，并和AZ91合金的磨損性能做出對(duì)比，發(fā)現(xiàn)Mg97Zn1Y2合金嚴(yán)重磨損的轉(zhuǎn)變點(diǎn)明顯滯后于AZ91合金，在低載荷下，AZ91合金的磨損率較Mg97Zn1Y2合金低，但是后者在載荷低于320N時(shí)處于穩(wěn)定磨損狀態(tài)，磨損率對(duì)載荷變化不敏感，其摩擦系數(shù)要低于AZ91合金。并分別計(jì)算了兩種合金的磨損表面溫度以及磨損表面上的閃溫，在相同的載荷范圍內(nèi)AZ91合金的溫升要高于Mg97Zn1Y2