论文部分内容阅读
镁合金以其低密度、高比强度、优良的导热性、可回收性、抗电磁干扰及优良的屏蔽性能等特点,被誉为新型“绿色工程材料”,在航空航天、汽车制造、医疗器械、国防军事、3c产业等领域具有非常广阔的应用前景。在Mg-Zn基合金中添加稀土元素,可形成种类丰富的化合物,增加有效强化相的选择性,但是Mg-Zn-RE系三元化合物及其相关相平衡的研究还存在着很大的分歧。由于Gd在镁中有较高的固溶度,在Mg-Zn系合金中添加Gd,可以得到LPO、准晶相等强化相,从而提高合金的力学性能。本研究从Mg-Zn-Gd合金入手,通过扫描电镜组织观察、能谱成分分析、XRF、XRD、TEM等分析方法测定了Mg-Zn-Gd合金富镁角400℃、335℃的等温截面图,并在此基础上设计了3种合金成分,通过热挤压工艺,进一步研究不同Zn/Gd比下析出相对挤压态Mg-Zn-Gd合金力学性能的影响。主要结论如下：1.在氩气保护的中频感应电炉中,采用石墨坩埚,可以熔制出成分准确、组织均匀的Mg-Zn-Gd系合金。2. Mg-Zn-Gd系三元化合物X相、W相、H相及I相在400℃、335℃时都可与Mg基固溶体平衡。Mg-Zn-Gd系低Gd侧400℃等温截面图中存在着三相区α-Mg+X+W、 α-Mg+W+H、α-Mg+H+I、α-Mg+I+L以及Z+L+Zn2Mg。Mg-Zn-Gd系低Gd侧335℃等温截面图中存在着三相区α-Mg+W+H、α-Mg+I+L以及Z+L+Zn2Mg。稀土元素的加入促使相变α-Mg+MgZn→Mg7Zn3温度由325℃推迟为340℃。3.合金经热挤压后晶粒细化,Mg98Zn1.2Gd0.8合金发生不完全动态再结晶,晶粒尺寸为4.4um,Mg98Zn0.8Gd1.2与Mg98Zn0.4Gd1.6发生完全动态再结晶,晶粒尺寸分别为5.2um、7.6um；合金中的有效强化相分别为H和Z、H和X、X,都沿挤压方向分布。4.同等条件下,Mg98Zn1.2Gd0.8具有更高的屈服强度和抗拉强度。随应变速率的增高,合金的屈服强度、抗拉强度增高。与准静态拉伸相比,高速拉伸时合金的屈服强度可提高44%、抗拉强度可提高30.3%、延伸率可可达16.5%。