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镁合金是重要的轻质金属结构材料,其轻质高比强特性使其在航空航天、汽车及电子等领域有广阔的应用前景,但其较低的绝对强度使其大幅推广应用受到一定限制。基于合金化并辅以先进的制造技术是实现镁合金的组织细化和提高力学性能的重要途径,其中利用快速凝固/粉末冶金(RS/PM)成型具有特定原子配比的Mg97Zn1Y2合金是迄今为止文献报道的强度最高的镁合金。但该合金利用普通铸造成型时其化合物粗大且呈网状分布,合金化的强化作用不能有效发挥。本文拟利用切屑固化挤压成型法细化普通铸造成型Mg97Zn1Y2合金组织,提高其力学性能。论文首先分析了铸态Mg97Zn1Y2合金的组织和性能特性,并针对切屑冷压成型和热压固结工艺进行了优化,并进一步研究了挤压(挤压比10:1)对该材料组织和性能的影响,初步探讨了热处理对该材料性能的影响。得到了如下几个方面的研究结果:铸态Mg97Zn1Y2坯锭的物相组成主要有-Mg相、Mg12ZnY相和MgZn2相,粗大的化合物相呈网状分布在晶界上。且其性能很低,压缩屈服和断裂强度分别为129MPa和357MPa;而拉伸屈服和断裂强度仅为69MPa和158MPa,拉伸应变9.5%。切屑固化包括冷压和热压两个阶段。基于致密度和压缩力学性能优化获得了较佳的冷压工艺参数:压力1500MPa、保压时间3min;较佳的热压工艺参数为压力750MPa、保压时间20min、保压温度450℃。切屑经优化的参数下冷压再热压固结成型后压缩屈服和断裂强度分别提高到206MPa和压缩强度为444MPa。热压固结后进一步挤压可使化合物相尺度显著细化,网状分布特征不明显,分布均匀。此时合金的压缩屈服和断裂强度提高到374MPa和533MPa,与铸态相比分别提高190%和46%;而拉伸断裂强度和拉伸断裂应变分别提升到358.3MPa和24.3%,比铸态合金分别提高了127%和156%。直接挤压可使铸态材料抗拉强度和拉伸应变提高到303MPa和25.7%,与铸态相比分别提高了91.7%和171%。热处理对铸态材料的性能改善作用不明显,抗拉强度仅提高15.4%,反而恶化了切屑固化挤压成型材料的力学性能。切屑固化挤压成型可以显著改善Mg97Zn1Y2合金的力学性能。铸态合金的断裂机制主要为脆性解理断裂,而经切屑固化挤压成型后断裂机制主要为韧窝聚集断裂拉伸断口,拉伸过程中裂纹聚集于-Mg相内并产生孔洞最终导致断裂。