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喷射沉积变形镁合金组织和性能研究

欧阳高勋  
【摘要】: 喷射沉积技术是制备高性能大尺寸快速凝固镁合金的有效方法。采用喷射沉积技术制备的镁合金具有晶粒细小、组织均匀等特点,与传统铸造镁合金相比,大幅提高了力学和耐腐蚀性能,与粉末冶金镁合金相比,缩短了工艺流程。喷射沉积制备新型镁合金具有理论和应用价值。 本文主要针对Mg-Al-Zn和Mg-Zn-Zr系列变形镁合金,研究以氮气为雾化气体制备的喷射沉积镁合金材料,分析喷射沉积坯的显微组织和物相组成,研究沉积坯经均匀化退火和和挤压棒材经T5、T6处理后合金的显微组织和性能变化,分析不同Nd含量对喷射沉积镁合金Mg-Al-Zn系合金显微组织和力学性能的影响。 研究结果表明:喷射沉积工艺制备的镁合金材料有少量的孔隙,热挤压后获得致密的镁合金棒材。镁合金Mg-7Al-4.5Ca-1.5Zn-1Nd沉积态的物相组成是a-Mg和少量的Al_2Ca,挤压后物相组成基本没有发生变化。挤压后T5处理(160℃/8h)硬度值是99.7Hv,T6处理(固溶400℃/1h+时效180℃/6h)硬度值是100.3Hv。Mg-Al-Zn-Ca系合金中加入不同含量的Nd,合金挤压态的硬度和抗拉强度都有所提高,当Nd含量为2%时,合金的力学性能最佳。镁合金Mg-6Zn-6Ca-0.6Zr沉积态的物相组成主要a-Mg、MgZn_2、Mg_2Ca和Mg_6Zn_3Ca_2,挤压态试样物相组成主要为a-Mg、MgZn_2和Mg_2Ca。挤压态T5处理(180℃/6h)时效硬度为98.6Hv,抗拉强度为367.1MPa;T6处理(固溶400℃/1h+时效180℃/6h)硬度为99.5Hv,抗拉强度为369.3MPa。


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