熱擠壓鎂-錳-鋅-稀土合金的顯微組織及力學(xué)行為.pdf

1、作為一種輕質(zhì)金屬結(jié)構(gòu)材料，鎂合金在汽車工業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。隨著鎂合金用量的急劇增加，對(duì)其力學(xué)性能的要求也越來(lái)越高。顯然，發(fā)展變形鎂合金可滿足汽車結(jié)構(gòu)件對(duì)力學(xué)性能的要求，使鎂合金更大量地應(yīng)用于汽車工業(yè)中。本文通過(guò)對(duì)熱擠壓Mg-Mn-Zn(-RE)合金的顯微組織及力學(xué)性能的研究，確定了稀土的加入種類和加入量對(duì)熱擠壓Mg-Mn-Zn合金的顯微組織和力學(xué)性能的影響規(guī)律，以期為熱擠壓Mg-Mn-Zn-RE合金的工程應(yīng)用以及含稀土變形鎂合金的開(kāi)

2、發(fā)提供可靠的理論依據(jù)。 顯微組織觀察表明，稀土元素的添加可以顯著地細(xì)化熱擠壓Mg-Mn-Zn合金的晶粒，其中添加2％稀土元素Y可以使合金的平均晶粒尺寸由50μm減小到10μm，添加1％稀土元素Ce可以使合金的平均晶粒尺寸由50μm減小到15μm。 拉伸試驗(yàn)結(jié)果表明，稀土元素的添加可以有效地提高熱擠壓Mg-Mn-Zn合金的高溫抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，其中在150℃下，當(dāng)Y和Ce含量為2％時(shí)，熱擠壓Mg-Mn-Zn-RE合金具有

3、最高的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，而在200℃下，當(dāng)Y和Ce含量為3％時(shí)，熱擠壓Mg-Mn-Zn-RE合金具有最高的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度。此外，含1％Ce的熱擠壓Mg-Mn-Zn-RE合金在室溫和200℃下表現(xiàn)出最大的斷裂伸長(zhǎng)率。 低周疲勞試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于熱擠壓Mg-Mn-Zn合金，在所有外加總應(yīng)變幅下，均表現(xiàn)為循環(huán)應(yīng)變硬化；對(duì)于熱擠壓Mg-Mn-Zn-1Ce合金，除在最低的外加總應(yīng)變幅下呈現(xiàn)初期應(yīng)變硬化其后呈現(xiàn)循環(huán)穩(wěn)定外，在其他外加應(yīng)

4、總變幅下，均表現(xiàn)為循環(huán)應(yīng)變硬化；對(duì)于熱擠壓Mg-Mn-Zn-2Y合金，在較高的外加總應(yīng)變幅下，基本表現(xiàn)為循環(huán)穩(wěn)定或循環(huán)應(yīng)變硬化，而在較低的外加總應(yīng)變幅下，則呈現(xiàn)循環(huán)應(yīng)變軟化。對(duì)于熱擠壓Mg-Mn-Zn(-RE)合金，其彈性應(yīng)變幅、塑性應(yīng)變幅與斷裂時(shí)的載荷反向循環(huán)周次之間的關(guān)系表現(xiàn)為單斜率線性行為，并分別服從Basquin和Coffin-Manson公式。此外，熱擠壓Mg-Mn-Zn(-RE)合金的拉伸滯后能與其疲勞壽命之間也呈線性關(guān)系。