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热加工工艺 2024年第13期53卷 99-104页

作者：黄浩尧军平李怡然梁超群南昌航空大学航空制造工程学院江西南昌330000

在zk60变形镁合金基体中加入了不同质量分数的稀土元素Ce。借助金相、SEM、EDS、XRD研究稀土Ce变质zk60变形镁合金微观组织演变,探讨变质机理。结果表明,当Ce从0%增加到0.9wt%时,合金晶粒尺寸逐渐减小,尺寸由88μm减小到51μm,抗拉强度... 详细信息

在zk60变形镁合金基体中加入了不同质量分数的稀土元素Ce。借助金相、SEM、EDS、XRD研究稀土Ce变质zk60变形镁合金微观组织演变,探讨变质机理。结果表明,当Ce从0%增加到0.9wt%时,合金晶粒尺寸逐渐减小,尺寸由88μm减小到51μm,抗拉强度由104 MPa增加到160 MPa,伸长率从6%增加到7%;当Ce增加到1.2wt%时,晶粒尺寸反而增大到61μm,出现过变质现象;MgZn2可作为α-Mg的异质形核核心;Ce、Mg与Zn结合成Mg42Zn53Ce5化合物钉扎在晶界处,有利于减小晶粒尺寸。

关键词：稀土Ce zk60变形镁合金微观组织变质

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稀土变质和热处理对zk60变形镁合金组织与性能的影响

稀土变质和热处理对ZK60变形镁合金组织与性能的影响

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作者：黄浩南昌航空大学

学位级别：硕士

本文以zk60变形镁合金为研究对象,采用质量分数不同的两种稀土(Ce和Nd、Ce和Er)复合变质zk60变形镁合金。探究复合稀土变质对zk60变形镁合金组织与力学性能的影响规律,并对变质机理进行讨论。对获得最佳变质效果的合金进行固溶处理及时... 详细信息

本文以zk60变形镁合金为研究对象,采用质量分数不同的两种稀土(Ce和Nd、Ce和Er)复合变质zk60变形镁合金。探究复合稀土变质对zk60变形镁合金组织与力学性能的影响规律,并对变质机理进行讨论。对获得最佳变质效果的合金进行固溶处理及时效处理,进一步优化合金组织,提升合金力学性能。并探究了固溶处理及时效处理对稀土变质后的zk60变形镁合金中第二相分布变化规律。在zk60变形镁合金中单一添加Ce后,变质效果如下:当Ce质量分数从0%增加到0.9%时,合金晶粒尺寸逐渐减小,尺寸由88μm减小到51μm,抗拉强度由104MPa增加到160MPa,伸长率从6%增加到7%,但当Ce质量分数增加到1.2%时,晶粒尺寸反而增大到61μm,出现过变质现象,0.9%Ce变质效果最佳;Mg Zn可作为α-Mg的异质形核核心;Ce,Mg与Zn结合成MgZnCe化合物钉扎在晶界处,有利于减小晶粒尺寸。当Ce质量分数超过1.2%时,Mg Zn相消失,合金失去有效形核核心,晶粒变粗大。在最佳Ce变质基础上,继续添加稀土Nd,合金晶粒尺寸继续减小。当合金中Nd质量分数为0.3%时,合金晶粒尺寸由单一添加质量分数0.9%Ce时的51.64μm减小到47.05μm,获得更好的变质效果。Nd质量分数继续增大,合金晶粒尺寸变得越来越粗大,Nd质量分数为1.2%时,平均晶粒尺寸增大到60.53μm。并且,复合添加稀土(Ce和Nd)对合金抗拉强度及伸长率影响显著。当Nd质量分数为0.3%时,抗拉强度及伸长率均最大分别为174MPa和8%,抗拉强度要比zk60合金高8.7%左右。在最佳Ce变质基础上,继续添加稀土Er,当Er质量分数为0.3%时合金平均晶粒尺寸由单一添加质量分数0.9%Ce时的51.64μm减小到44.05μm。Er质量分数继续增大,合金晶粒尺寸变得越来越粗大,Er质量分数为1.2%时,平均晶粒尺寸增大到63.53μm。随着Er质量分数的增加,合金的抗拉强度及伸长率呈现先增大后减小。当Er质量分数为0.3%时,抗拉强度及伸长率均最大分别为171MPa和9%,抗拉强度要比zk60合金高8.5%左右。将最佳变质(zk60+0.9Ce+0.3Nd)合金进行T4处理,得出以下结论:T4处理可有效将偏析的第二相回熔至基体中,改善合金塑性,伸长率提高。但同时,固溶处理会导致合金晶粒尺寸略有增加。当T4处理参数为425°C×3h时,第二相已几乎完全溶入基体中,此时组织较为均匀,平均晶粒尺寸略有增大,由未固溶时的47μm增加到59μm,此时抗拉强度略有下降由未固溶的171MPa降低到155MPa,而伸长率由未固溶时9%上升至11%,塑性提升。当固溶处理参数为450℃×3h时,合金出现晶界局部加宽现象,同时晶粒内部出现复熔球,晶粒交界处呈现明显的三角复熔区等过烧特征。此时合金尺寸异常粗大,增加到122μm,合金抗拉强度迅速降低至119MPa,伸长率下降至6%。将最佳变质(zk60+0.9Ce+0.3Nd)合金进行T6处理,得出以下结论:在425°C×3h T4处理后,再进行200°C保温6h时效后,抗拉强度最高为193MPa,由于析出相增多,合金伸长率略有下降,此时伸长率为8%,当继续提高时效温度到225°C时抗拉强度反而下降到164MPa。合金伸长率随时效温度升高而下降,时效温度225°C时伸长率最低为6%。

关键词：稀土 zk60变形镁合金微观组织力学性能

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稀土元素Y对变形镁合金zk60的组织和性能的影响

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重庆工商大学学报（自然科学版） 2009年第1期26卷 27-30页

作者：陶国林胡华重庆工商大学实验与实验设备管理处重庆400067 四川蜀渝重庆公司装备管理中心重庆400020

通过对Mg-6.0Zn-1.2Y、Mg-6.0Zn-0.6Zr-1.0Y变形镁合金挤压态及经过各种热处理的试样的显微组织分析及力学性能研究,探讨了微量稀土元素Y在zk60合金中的存在形式和作用机理对该合金组织与力学性能的影响。结果表明,稀土元素Y能使变形镁... 详细信息

通过对Mg-6.0Zn-1.2Y、Mg-6.0Zn-0.6Zr-1.0Y变形镁合金挤压态及经过各种热处理的试样的显微组织分析及力学性能研究,探讨了微量稀土元素Y在zk60合金中的存在形式和作用机理对该合金组织与力学性能的影响。结果表明,稀土元素Y能使变形镁合金zk60晶粒明显得到细化,晶界也变细;当添加的稀土Y含量为1.0%wt时,大量的Y和Zn在晶界富集,Y-Zn相颗粒变大,导致其强度下降,而延伸率增加。

关键词： zk60变形镁合金 Y 显微组织力学性能

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