【摘 要】
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以Mg-17Zn-1Y合金作为本文的研究对象,采用OM、SEM、XRD和EDS等分析方法对合金的组织和物相进行研究,探索其在不同压力下(1GPa、2GPa以及3GPa)凝固的的合金在组织、相和力学
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以Mg-17Zn-1Y合金作为本文的研究对象,采用OM、SEM、XRD和EDS等分析方法对合金的组织和物相进行研究,探索其在不同压力下(1GPa、2GPa以及3GPa)凝固的的合金在组织、相和力学性能等方面的变化规律,实验得出的数据对于丰富高压凝固理论有一定意义。实验结果表明:均匀化处理后Mg-17Zn-1Y合金的组织中有α-Mg、14H和Mg7Zn3相,Mg7Zn3以长条状、网状分布在基体中,14H相呈现板条状或层片状。高压固溶处理后的合金,固溶压力不断提高,14H相从板条状、层片状变为细板条状和针状,Zn在α-Mg中的含量在常压下为2.44at%;当固溶压力变为1GPa时候达到2.67at%,最后由2GPa时的2.82at%变为3GPa时的3.40at%,而随着固溶压力的增大,Y的含量逐渐减少,从1GPa的0.28at%变为2GPa时的0.12at%,最终减小到3GPa的0.01at%。在1GPa下凝固的合金组织中,Mg-Zn二元相和α-Mg形成共晶组织并且交错形成网状结构,14H以平行方式分布在基体中,形貌为板条状或层片状,同时有部分富Y相分布在基体中。当凝固压力升高到2GPa时,相组成仍然为α-Mg、Mg-Zn二元相以及14H,14H相数量大大增加,同时Mg-Zn二元相体积分数增大,部分网状结构破碎,同时仍有块状和点状的富Y相生成。在3GPa下凝固的合金组织中14H相的含量减少,大部分网状结构消失,组织明显细化,14H相从原来的板条状或层片状变为细针状。当凝固的压力逐渐增大,Y在α-Mg中的固溶度减小,从1GPa下的0.37at%减小至3GPa下的0.07at%,而Zn原子的含量在常压下为2.44at%,当压力升高到1GPa增加到2.58at%,随后从2GPa下的2.76at%升高至3GPa下的3.89at%。固溶、凝固压力对合金的力学性能也有改善,室温的抗拉强度从常态凝固下的48.7MPa强化到3GPa下凝固的139.6MPa,维氏硬度则从1GPa时的113.1HV变为2GPa时的132.3HV,在3GPa时增大至134.2HV。
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