Sb对Mg-5Y-3Sm-0.8Ca合金组织和力学性能的影响

采用组织分析和拉伸试验,研究加入0.5%Sb对Mg-5Y-3Sm-0.8Ca(质量分数)合金组织和力学性能的影响。结果表明,加入0.5%Sb后,合金中有高熔点Mg3Sb2相生成,且晶粒尺寸得到细化。Mg-5Y-3Sm-0.8Ca-0.5Sb合金的室温及高温力学性能得到改善,室温和300℃时的抗拉强度分别为266 MPa和208 MPa,抗拉强度稳定性优于商用耐热镁合金WE43。

时效对Mg-5Y-3Sm-0.8Ca合金组织及硬度的影响

采用组织分析和硬度测试,研究了时效对Mg-5Y-3Sm-0.8Ca合金的影响。结果表明：Mg-5Y-3Sm-0.8Ca合金经525℃×6 h固溶处理,在225℃进行时效时,随时效时间延长显微硬度迅速上升,在12 h出现峰值,然后基本不变,48 h后逐渐降低。当时效时间从12 h增加到48 h时,合金中析出了纳米级的β＇相,且其形貌和尺寸没有发生明显变化。

Mg-5Y-3Sm-0.8Ca-0.5Sb合金的蠕变行为

通过蠕变试验、组织观察和理论计算,研究了Mg-5Y-3Sm-0.8Ca-0.5Sb合金在200℃、50MPa和200℃、70MPa条件下的蠕变行为。结果表明,Mg-5Y-3Sm-0.8Ca-0.5Sb合金在200℃时具有与商用耐热镁合金WE43相近的蠕变性能;随着蠕变应力的增大,合金的晶粒尺寸变化不大,晶界变得不明显;应力指数计算值显示,此时蠕变受扩散和晶界滑动两种机制控制。

Mg-5Y-3Sm-0.8Ca-0.5Sb合金的强化作用评估

通过组织分析、拉伸试验和理论计算,研究了强化作用对时效态Mg-5Y-3Sm-0.8Ca-0.5Sb合金屈服强度的贡献量。结果表明,该合金在细晶强化的基础上,以损失部分固溶强化为代价,产生了显著的析出强化,大幅提高了屈服强度。固溶强化对合金屈服强度的贡献量略低于细晶强化,析出强化的贡献量超过总屈服强度的50%。

热处理对铸造Mg-5Y-2Nd-3Sm-0.5Zr合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、维氏硬度测试仪和万能力学试验机等研究了固溶和时效热处理对铸造Mg-5Y-2Nd-3Sm-0.5Zr合金组织与力学性能的影响。结果表明：铸态合金组织主要由α-Mg基体,Mg24Y5、Mg41Nd5和Mg41Sm5相组成;经固溶处理,铸态合金中粗大的第二相固溶于α-Mg基体中,时效处理后有新的纳米级第二相析出;铸造Mg-5Y-2Nd-3Sm-0.5Zr合金的最佳热处理工艺为525℃下保温10 h,然后225℃下时效处理12 h,热处理后合金具有最优良的力学性能,硬度、抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为124.8 HV,296.9 MPa,255.4 MPa和5.78%。

Mg-5Y-3Sm-4Ho-0.5Zr合金组织与力学性能

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、差示扫描量热仪对Mg-5Y-3Sm-4Ho-0.5Zr合金的物相组成及显微组织进行了研究,并采用电子拉伸实验机和布氏硬度计研究了合金的力学性能。结果表明:Mg-5Y-3Sm-4Ho-0.5Zr合金的铸态组织主要由α-Mg基体和断续分布于晶界的Mg24Y5、Mg24Ho5和Mg41Sm5组成,固溶处理后,大部分稀土元素被固溶进基体中形成过饱和固溶体,经时效处理后,有弥散分布的第二相析出;Mg-5Y-3Sm-4Ho-0.5Zr合金的最佳热处理工艺为525℃固溶12 h,然后225℃时效14 h,此时合金具有最好的综合力学性能,硬度、抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为106 HBW、246 MPa、242 MPa和3.33%。