Mg-Zn-Cu-Y系合金热裂机理及敏感性研究

来源 :沈阳工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangkl
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
轻量化、多功能性与环保回收已成为新时代发展的显著趋势,镁合金因具有低比重、高比强度和比刚性、良好电磁波遮蔽性及易于回收再生率等优点,已逐渐被运用于各领域制品上。但由于镁合金具有较宽的凝固区间,且其铸造件的结构越来越复杂。所以要扩大镁合金在实际生产中的应用范围,研究镁合金的热裂机理并降低其热裂敏感性就成为需要解决的首要任务。本文基于Clyne-Davies理论模型,对Mg-Zn-Cu-Y系合金的热裂敏感性进行预测。分别研究了Mg-6Zn-1Cu-xY-0.6Zr(x=0,1,2,3,6wt.%)合金中Y含量变化对合金热裂敏感性的影响以及Mg-4.5Zn-x Cu-6Y-0.6Zr(x=0,1,2,3wt.%)合金中Cu含量变化对合金热裂敏感性的影响。主要研究了加入不同含量的Y与Cu元素后,合金的显微结构、凝固路径的特征、枝晶相干点温度的变化及对Mg-Zn-Cu-Y系合金的热裂敏感性的影响规律。本文采用双热电偶测试方法采集凝固过程中加入不同含量的Y和Cu元素的Mg-Zn-Cu-Y系合金特征参数;采用“T”型热裂模具测试系统对添加了不同元素含量的Mg-Zn-Cu-Y系合金的凝固收缩应力随凝固温度的变化曲线进行采集,用来研究镁合金凝固过程中热裂纹产生的具体时间节点进而分析热裂的出现和扩展机制;采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分别对Mg-6Zn-1Cu-x Y-0.6Zr(x=0,1,2,3,6wt.%)合金和Mg-4.5Zn-x Cu-6Y-0.6Zr(x=0,1,2,3wt.%)合金的显微组织和断口地区的微观形貌进行观察。研究不同Y、Cu元素含量的Mg-Zn-Cu-Y系合金在晶界处析出的第二相种类和数量,晶粒的尺寸变化,合金的凝固路径,枝晶搭接温度的变化对合金热裂敏感性的影响。研究结果表明:随着Y元素的加入,枝晶搭接温度明显下降,从不含Y元素时的619℃下降到600℃左右。通常较低的枝晶干涉温度是因为产生的树枝状晶臂较短而导致的枝晶搭接时间较晚。而合金细小的等轴晶粒更有利于枝晶间的补缩。而后通过对晶粒尺寸测量,随着Y含量从0 wt.%增加到6.0wt.%,合金的平均晶粒尺寸从79.5μm减小到40.3μm,也验证了这一点。而且通过对裂纹处的显微观察我们可以发现,随着Y含量的不断提高,合金凝固后期可以进行自由补缩的液相含量也明显增多,通过EDS能谱分析发现,残余液相中存在大量Y元素,这也可以证明Y元素的加入可以有效降低合金的热裂敏感性。对于Mg-4.5Zn-xCu-6Y-0.6Zr(x=0,1,2,3wt.%)合金,Cu元素含量的增加改变了第二相的类别和析出数量。LPSO相可以钉扎晶界但补缩能力不足,随着Cu的加入LPSO相消失,出现了补缩能力较强的W相(Mg3Zn3Y2)和Mg3(ZnCu)3Y2相。还有与α-Mg基体共格的准晶相I相(Mg3YZn6)。使合金不但拥有良好的补缩能力还有很好的晶间强度。使合金热裂倾向性大大降低。
其他文献
本研究采用万瓦级激光焊接平台针对我国可控核聚变实验堆项目结构材料CLF-1钢,在最佳工艺参数(激光功率10kW、离焦量0mm、焦点直径0.3mm、焊接速度2m/min及保护气体(Ar)流量2
“十三五”期间我国农业发展方向调整的重点是加快推进农业供给侧结构性改革。种植业是农业产业的支柱,农业种植结构的优化与调整是保障农产品有效供给,促进农民持续增收的关
Al-Cu系合金具有较高的塑性、抗拉强度、疲劳强度,以及较强的耐热性等优点,有着非常广泛的应用。但Al-Cu系合金结晶范围较宽、呈糊状凝固的特征,使其热裂倾向严重。本文研究
2008年我国全面开展集体林权制度改革,分林到户,确定了农户在集体林权经营中的主体地位,但也造成了部分林地的破碎化现象,在一定程度上制约了我国集体林规模化发展进程。林权
民国时期,地方政府曾多次发行公债以弥补财政,或充军费,或行市政建设。特别市作为直属于中央政府的一级行政区划,亦发行过公债。民国时期特别市公债的发行开始于北洋政府时期
Dicke模型描述的是多个两能级原子与单模光场相互作用而组成的系统。这个模型的超辐射现象是被Dicke最先发现的。后来,这个模型得到了后人的广泛研究和应用。在实验上,这个模
钛及钛合金是我国近现代工业发展当中应用十分广泛的合金材料,钛合金有着许多的优点,如重量轻、强度高、耐腐蚀性好及生产成本低等,因此被广泛应用于军事、重工业、生物医学
本文案例研究对象为“天风平银-启迪桑德废电产品基金补贴信托受益权绿色资产支持专项计划”,交易结构运用“信托+资产证券化”双层SPV结构,基础资产是信托受益权,底层资产是
统计力学成功地把一个系统的宏观热平衡状态与其微观状态联系起来,做为统计力学核心的系综理论明确给出微观状态的概率分布,系综理论在物理、化学、生物等自然科学的各个领域
互联网的高速发展使得人们获取新闻信息更加快捷方便,因此产生的在线新闻数据呈爆炸式增长。其中蕴含了大量丰富有效的舆情事件相关信息,从中挖掘描述事件各侧面内容的子话题