【摘 要】
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镁合金由于具有密度小,比强度和比刚度高等许多优点,目前被认为是最具有发展前途的金属材料。当前使用的高强镁合金主要为Mg-Zn-Zr系合金,但该类合金的强度很难满足更高的使
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镁合金由于具有密度小,比强度和比刚度高等许多优点,目前被认为是最具有发展前途的金属材料。当前使用的高强镁合金主要为Mg-Zn-Zr系合金,但该类合金的强度很难满足更高的使用要求。本文以Mg-Zn-Zr合金为基础,通过添加Y元素设计得到Mg-6Zn-χY-0.7Zr(χ=0、1、3、5)合金系。采用常规铸造技术制备了合金,并采用了OM、SEM、EDS和XRD等分析了合金的显微组织及相组成,同时测定了合金的室温拉伸性能与硬度。结果表明,铸态Mg-6Zn-0.7Zr合金组织中的物相主要为α-Mg、Mg7Zn3和MgZn2,第二相主要分布在晶粒内部。铸态Mg-6Zn-1Y-0.7Zr组织中的物相为α-Mg、Mg7Zn3和Mg3Y2Zn3,随着Y含量的增加物相变为α-Mg、Mg12YZn和Mg3Y2Zn3相。Y含量继续增加则析出相中Mg3Y2Zn3减少,Mg12YZn增加。析出相为鱼骨状和块状两种形态,并连续成网状分布于晶界。随着Y含量的增加,Mg-Zn-Y-Zr合金铸态的抗拉强度、屈服强度和延伸率先增加后减小,当Y的含量为3%时,抗拉强度和屈服强度达到最佳值,分别达到250.4 MPa和125.3MPa,延伸率为12.73%。Mg-6Zn-3Y-0.7Zr合金随着固溶温度的升高析出相的固溶程度增强。时效处理后,晶粒内部析出了细小的针状的MgZn′相。此时的物相主要为α-Mg、MgZn′和Mg3Y2Zn3。合金经过热处理后晶粒呈等轴状转化,晶粒尺寸有所增大。合金的性能经过T6热处理后得到显著提高,布氏硬度由80.3升到91.2,室温抗拉强度达到290.3MPa,屈服强度达到184.3 MPa,抗拉强度比铸态的提高了16%,屈服强度比铸态的提高了47.8%。
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