Mg-Zn-Y-Zr合金微觀組織與力學(xué)性能研究.pdf

1、本文以Mg-Zn-Y-Zr系列合金為研究對(duì)象，利用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡和力學(xué)性能測(cè)試等手段系統(tǒng)研究了不同冷卻條件（鑄型條件和壁厚條件）及不同Y含量對(duì)該系合金鑄態(tài)組織和力學(xué)性能的影響，并在此基礎(chǔ)上研究了不同熱處理工藝對(duì)該系合金組織和力學(xué)性能的影響規(guī)律。
　　不同鑄型條件的Mg-6Zn-1.6Y-0.18Zr合金鑄態(tài)組織均為α-Mg基體和網(wǎng)狀共晶組織，隨冷卻速度的提高，晶粒細(xì)化，枝晶間共晶組織相對(duì)致密，且晶界上析出相的體積分?jǐn)?shù)隨冷卻速

2、度的提高而增加。合金的鑄態(tài)力學(xué)性能隨冷卻速度的提高而增大，合金的斷裂方式均為準(zhǔn)解理斷裂和沿晶斷裂。
　　隨鑄件壁厚的降低，石墨型、砂型試樣枝晶間晶界析出物的體積分?jǐn)?shù)分別從7.57％、4.41%變化到6.65%和5.15%。鑄態(tài)Mg-6Zn-1.6Y-0.18Zr合金的力學(xué)性能均隨壁厚的降低而增大。
　　不同Y含量的Mg-Zn-Y-Zr合金鑄態(tài)組織都呈現(xiàn)典型的樹枝晶結(jié)構(gòu)，隨著Y含量的增加，合金的組織得到細(xì)化。當(dāng)Y含量達(dá)到5.0

3、wt.%時(shí)，合金中的相組成從α-Mg相+W-Mg3Y2Zn3（魚骨狀）相+I-Mg3Zn6Y相變?yōu)棣?Mg相+W相+Z-Mg12ZnY（條狀），析出的二次相體積分?jǐn)?shù)和合金的力學(xué)性能隨Y含量的增加而增加。
　　鑄態(tài)Mg-6Zn-1.6Y-0.18Zr合金經(jīng)T4和T6熱處理后，枝晶形貌發(fā)生破壞且晶粒明顯長(zhǎng)大，晶界上連續(xù)的魚骨狀組織被斷續(xù)的細(xì)球狀化合物所取代，T4態(tài)和T6態(tài)的相組成都為α-Mg相+W相+Zr0.82Y0.18 O1.91

4、相，T5態(tài)合金和鑄態(tài)合金相比，晶界明顯窄化，枝晶形貌相同且晶粒尺寸相差較小，T5態(tài)合金的相組成與鑄態(tài)合金相同，都為α-Mg相+W相+I相。與鑄態(tài)合金相比，T4態(tài)的力學(xué)性能略有下降，而T5態(tài)的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度有明顯提高，延伸率略有下降。T6態(tài)具有最優(yōu)的力學(xué)性能。
　　經(jīng)T6熱處理合金的力學(xué)性能Y含量的增加先下降后升高，1.6wt.%Y合金具有最好的力學(xué)性能。1.6wt.%Y含量合金的斷口為延-脆性斷裂,當(dāng)Y含量達(dá)到3.0wt.%時(shí)