稀土Y對(duì)高鋅鎂合金組織及蠕變性能的影響.pdf

1、鎂合金是密度低、阻尼性好、比強(qiáng)度和剛度高和電磁屏蔽性良好等優(yōu)點(diǎn)，在汽車、電子、航空航天等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。但其高溫抗蠕變性能差限制其在結(jié)構(gòu)材料核心部件的應(yīng)用。Mg-Zn-Y系合金是一種典型的第二相析出強(qiáng)化合金，具有較高的室溫和高溫力學(xué)性能。本文研究了Mg-5.5Zn-(0.7，1.5，3.5，7.5)Y合金重力鑄造鎂合金顯微組織、時(shí)效行為、室溫力學(xué)性能及高溫抗蠕變性能。通過(guò)建立蠕變過(guò)程物理模型，分析了蠕變前后的微觀組織變化和蠕變機(jī)理

2、。研究結(jié)果表明:
　　(1)Mg-5.5Zn-(0.7，1.5，3.5，7.5)Y四種合金中，隨著Y含量的增加，合金中第二相依次為Mg7Zn3相+I相（微量）、I相+Mg7Zn3相（少量）、W相、W相+X相。同時(shí)第二相體積分?jǐn)?shù)明顯隨之增多，分別為1.9％、2.8％、3.3％、4.5％、5.7％。并且合金中晶界上第二相分布由非連續(xù)向連續(xù)網(wǎng)狀分布轉(zhuǎn)變。Mg-5.5Zn-(0.7，1.5，3.5)Y三種合金第二相為非連續(xù)分布，Mg-5.

3、5Zn-7.5Y合金的第二相為連續(xù)分布。隨著Y含量的增加，合金中抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度先增加后減少，當(dāng)Y含量為1.5％時(shí)，合金抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度最高，分別為186MPa、100MPa。
　　(2)Mg-5.5Zn-(0.7，1.5，3.5，7.5)Y合金的抗蠕變性能主要取決于第二相的種類、形貌、分布、體積分?jǐn)?shù)。隨著稀土Y含量的增加，合金抗蠕變性能也不斷提高，在同樣的蠕變條件下，其中高熔點(diǎn)稀土相比低熔點(diǎn)的Mg7Zn3相更能提高合金抗蠕變

4、性能。Mg-5.5Zn-(1.5，3.5)Y合金在175-200℃/55-70MPa范圍表現(xiàn)良好的抗蠕變性能。含Mg-5.5Zn-7.5Y合金在275℃/55MPa條件下，表現(xiàn)出極低的穩(wěn)態(tài)蠕變速率，具有極好的抗蠕變性能。
　　(3)經(jīng)過(guò)175℃/70MPa蠕變100h后，(0.7，1.5，3.5)％Y含量的合金中非連續(xù)狀的第二相發(fā)生了擇優(yōu)取向。同時(shí)，經(jīng)過(guò)200℃/55MPa蠕變100h后，(1.5，3.5)％Y含量的合金將產(chǎn)生晶粒

5、拉長(zhǎng)，第二相粒子拉伸縱向排列。7.5Y合金中連續(xù)網(wǎng)狀的第二相比非連續(xù)的第二相合金對(duì)晶界和位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)有更強(qiáng)的阻礙作用。
　　(4)Mg-5.5Zn-(0.7，1.5，3.5)Y三種合金在175℃/50-60MPa下的應(yīng)力指數(shù)n分別為5.2、3.2、2.2，在200℃/50-60MPa下應(yīng)力指數(shù)n分別為11、3.8、2.9。Mg-5.5Zn-0.7Y合金在175℃/50-60MPa和200℃/50-60MPa范圍條件下的蠕變機(jī)制分別為