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《沈阳工业大学》 2007年
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稀土Nd(Y)对Mg-Zn系合金组织及力学性能的影响

任伟才  
【摘要】: 高性能变形镁合金的开发是当前材料研究的热点之一,为制备出具有良好综合性能的变形镁合金,本文以Mg-5Zn合金为原材料,分别向其添加稀土Nd和Y,制备出不同成分的铸态和挤压态(热挤压,挤压比为17.5:1)变形稀土镁合金。通过拉伸实验及对稀土镁合金显微组织的观察与分析,研究了稀土元素及制备工艺对其组织和力学性能的影响,并初步探讨了其强化机制。 研究结果表明:Nd的加入,可以使Mg-5Zn镁合金的铸态组织细化,Nd含量为3%时,其细化作用最佳;经330℃±10℃温度热挤压,可以使铸态Mg-5Zn-(1~5)Nd镁合金的组织明显细化,并且Nd含量越高,挤压态组织越细小,其纵向组织的流线越明显;挤压态镁合金中,最佳Nd含量为4%,其室温抗拉强度为330.1MPa,屈服强度为294.8MPa,伸长率为9.84%;150℃的抗拉强度为248.4MPa,屈服强度为203.4MPa,延伸率34.16%;200℃的抗拉强度为219.4MPa,屈服强度为191.5MPa,延伸率42.6%;挤压态Mg-5Zn-(1~5)Nd经140℃时效处理后,其组织和力学性能没有明显变化,该挤压态合金为不可热处理强化合金;稀土元素Y对挤压态Mg-5Zn镁合金的影响与Nd的作用基本相同。 分析认为,稀土的加入和挤压处理对Mg-5Zn合金综合性能影响很大,能够显著细化晶粒,纯化晶界,从而使合金强度和塑性得到显著提高;断口形貌显示,铸态室温断裂断口主要由解理面和撕裂棱组成,具有明显的脆性沿晶断裂的特征;随着温度升高,断口韧性特征增强,脆性特征减弱,直至解理特征基本消失,取而代之的是大量均匀分布的韧窝。
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TG113

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