Mg-Zn-Y合金中准晶相的形成与结构表征

通过合金成分设计 ,采用常规铸造工艺制备出含有一定体积分数准晶相的镁合金 ,其成分为Mg95Zn4.3 Y0 .7(原子比 ) .用楔形模具浇注 ,观察冷却速度对合金的显微组织以及准晶相形成的影响 .结果表明 ,随着冷却速度的增加 ,合金组织得到了一定的细化 ,在不同的冷却速度范围内合金组织包括初生α-Mg相和 2 0面体准晶相 .2 0面体准晶相的成分为Mg3 YZn6,在凝固后期 ,2

阶梯模冷却Mg_(68)Zn_(29)Y_3合金的组织及准晶相的形成

采用五层阶梯形模具冷却方法在Mg68Zn29Y3合金中制备了二十面体准晶相(I相)。通过扫描电镜、能谱分析仪和透射电子显微分析技术,观察了合金凝固组织和准晶相的形貌,并确定了准晶相成分及结构。结果表明:Mg68Zn29Y3三元合金在普通凝固-阶梯模冷却过程中,冷却速度对准晶相形貌、数量、大小和分布存在较为显著的影响;随着冷速的降低,准晶相的生长方式由细小弥散演变为粗大碎化,准晶晶粒尺寸由20μm逐渐长大至100μm以上;准晶相通过包晶反应形核、长大;合金凝固组织为MgZn+α-Mg+Zn60Mg30Y10。

Zn含量对Mg-Zn-Y合金组织及性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、X-射线衍射仪及电子万能实验机等设备研究了Zn对Mg-xZn--Y(x=0、1、2、4,质量分数,%)合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着Zn的添加,合金二次相由Mg12Nd和MgY转变为H相和W相。合金力学性能随Zn加入量的增加而提高,当加入量为2%时合金的力学性能达到最佳:抗拉强度达到207MPa,伸长率达到16.9%。当加入量为4%时综合力学性能则又有所下降。

快速凝固Mg-Zn-Y合金薄带组织和性能研究

在成功制备不同成分Mg-Zn-Y合金急冷快速凝固薄带基础上,利用XRF和XRD分析其成分和组织特点及其组织变化规律,采用腐蚀失重法、盐雾实验法、显微硬度测量等方法,系统研究了不同成分Mg-Zn-Y合金急冷快速凝固薄带的耐蚀性能和硬度变化规律。结果表明,随冷却速度的增大,Mg-Zn-Y合金凝固组织具有非晶化的趋势;Mg-Zn-Y母合金块及其薄带在1%HCl、10%NaOH和5%NaCl溶液中腐蚀性能表现出相似的规律;在成分和冷却速率相同的条件下,Mg-Zn-Y合金的耐蚀性在10%NaOH溶液中最好,5%NaCl溶液中次之,而在1%HCl溶液中最差;在成分相同的条件下,随着冷却速度的增大,Mg-Zn-Y合金的显微硬度增大,而且薄带的显微硬度比同成分母合金块的高50%以上。最后,本文还对上述研究结果进行了初步分析。

Mg_(70)Zn_(28)Y_2合金凝固过程、凝固组织及包晶反应初生相研究

采用XRD,SEM,EDX,TEM,DTA等试验分析手段及快淬方法对Mg70Zn28Y2准晶合金凝固过程、凝固组织以及对和准晶形成相关的包晶反应初生相进行了研究。Mg70Zn28Y2合金铸态组织由α-Mg枝晶,Mg7Zn3基体相和二十面体准晶相组成。在铸态Mg-Zn-Y合金中观察到了完美的呈5次旋转对称性的平衡态准晶晶体外形。Mg70Zn28Y2合金凝固过程中准晶由包晶反应生成。差热分析显示包晶反应初生相在563℃形成,准晶形成的温度为416℃。能谱分析结果显示包晶反应初生相的成分为Mg22.94Zn55.73Y21.33。通过快淬方法保留的包晶反应初生相呈现粗大枝晶状。然而,通过背散射图片中所观察到准晶中的残留包晶初生相尺寸较小。

Zn/Y比对Mg_(94)Zn_xY_((6-x))合金铸态组织和耐磨性能的影响

利用普通铸造法制备了Mg94ZnxY(6-x)(x=5.2、4、3、2、0.8)合金,考察了Zn/Y原子比对铸态组织与物相组成及摩擦磨损性能的影响。结果表明:Zn/Y比对其组织结构和物相组成有明显影响,Mg94Zn5.2Y0.8合金其合金相主要呈断续网状和颗粒状,且其物相组成较为简单,但随着Zn/Y比减小,化合物主要呈晶间连续网状析出,合金相组成变得复杂。当Zn/Y比为1∶1、1∶2时,在合金中析出Mg12ZnY三元相,几种材料的磨损机制均主要表现为犁沟磨损,粘着磨损和氧化磨损,Mg94Zn0.8Y5.2的硬度较大,耐磨性最佳。

Mg-Gd-Y-Zn合金400℃热处理过程中长周期堆垛结构的形成

利用扫描电镜背散射电子像、透射电镜观察及能谱分析,研究了铸态MgGd1.8Y0.8Zn0.8(at.%)在400℃热处理前后结构的变化。结果发现,400℃热处理可导致铸态合金中初生Mg3Gd型第二相的部分分解及长周期堆垛结构(LPS)的形成。热处理形成的LPS结构为畸变的6H型,多存在于Mg3Gd型相及Mg5RE型相的前沿,并与较密集的堆垛层错(SF)组成一个富Zn元素的混合区——(SF+LPS)区。Mg5RE型相存在于热处理后的合金中,具有fcc结构,与Mg基体有确定的取向关系,其与(SF+LPS)区的相界处存在一个宽约10 nm的过渡层。

挤压及热处理工艺对Mg-Zn-Y组织及力学性能的影响

通过金相显微分析、X射线衍射、扫描电镜及拉伸试验等研究Mg—Zn—Y合金铸态、挤压态及热处理后显微组织及其力学性能的变化。结果表明，挤压后直接时效处理可使沉淀相大量析出，强化效果明显，可提高材料的力学性能。