在鎂合金中添加稀土可以顯著提高合金高溫強(qiáng)度和改善鑄造性能,但是昂貴的稀土元素加大了鎂合金的成本。為了提高鎂合金應(yīng)用的廣泛性,本文通過在Mg-Zn系合金中添加少量稀土或者不含稀土設(shè)計(jì)出較高強(qiáng)度的鎂合金,最終達(dá)到在保證強(qiáng)度時可以降低成本的目的。本文研究采用Mg-Zn體系,一部分實(shí)驗(yàn)加入Y、Zr元素,使其形成長周期堆垛有序（LPSO）相,添加微量Sn元素調(diào)控LPSO相;另一部分實(shí)驗(yàn)通過往Mg-Zn-Cu合金中添加Al和Sn,采用雙級時效工藝,改善和促進(jìn)Zn的時效效果。Mg-4.6Y-2.5Zn-0.6Zr鑄態(tài)合金的相種類為Mg基體相、Mg₁₀YZn（18R-LPSO）相以及極少量的Mg₃Y₂Zn₃（W）相,在熱處理保溫時間8h時力學(xué)性能最佳;對該合金添加少量的Sn后,鑄態(tài)合金的第二相變得精細(xì),二次枝晶臂間距（SDAS）降低;向合金中添加0.2wt%的Sn不會引入新的相,當(dāng)Sn添加量高達(dá)0.5wt%時,Sn₃Y₅相可以在合金中被檢測到;Sn添加可能會阻礙熱處理期間... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Mg-Zn二元體系相圖

中北大學(xué)學(xué)位論文Nishida等[40]發(fā)現(xiàn)經(jīng)過快速冷卻鑄造的Mg97Y2Zn1合金中，在鑄態(tài)合金中發(fā)現(xiàn)18R-LPSO結(jié)構(gòu)，長周期結(jié)構(gòu)作為第二相位于晶界上，在500℃熱處理超過5h后18R-LPSO相轉(zhuǎn)化為14H-LPSO相，在200℃下時效處理后，18 R-LPSO相主要存在于晶界處的富RE和富Zn區(qū)域。然后向晶粒內(nèi)部蔓延生長。據(jù)文獻(xiàn)[46]報(bào)道Mg-Zn-Y合金中的18R-LPSO結(jié)構(gòu)的成分為Mg-3.0at%Zn-6.0at%Y，14H-LPSO結(jié)構(gòu)的成分為Mg-7.0at%Zn-6.0at%Y。這兩種長周期結(jié)構(gòu)較大的區(qū)別是Zn含量的不同，而在熱處理過程中長周期結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變，說明18R-LPSO相是一種高溫相，而14H-LPSO相是一種低溫相。丁文江等[47]對Mg-Y-Zn合金中LPSO結(jié)構(gòu)各原子的排列以及位置分布進(jìn)行了研究，聶建峰等[48-50]則首次確認(rèn)了Zn、Y原子在LPSO 相晶體點(diǎn)陣中的確切位置，并給定了18R-LPSO結(jié)構(gòu)和14H-LPSO結(jié)構(gòu)的原子模型，其中Zn、Y原子有序地排列在特定的密排面上，如圖1.2所示。

中北大學(xué)學(xué)位論文.2.1 熔煉設(shè)備及工藝圖中 2.2 所示，為合金熔煉過程所使用的中頻感應(yīng)熔煉爐的示意圖。該設(shè)備由爐體應(yīng)加熱調(diào)控系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)以及保護(hù)氣體循環(huán)系統(tǒng)組成。其中，爐體部分包座、爐腔以及感應(yīng)加熱器組成。感應(yīng)加熱調(diào)控系統(tǒng)為整體立式控制箱，經(jīng)交流合閘變工作之后，通過對中頻電流旋鈕的調(diào)控去控制爐腔的溫度。冷卻水循環(huán)系統(tǒng)由電機(jī)泵、蓄水箱、水循環(huán)管道以及降溫風(fēng)機(jī)組成。保護(hù)氣體循環(huán)系統(tǒng)與爐體之間以管道，由灌裝氬氣充當(dāng)保護(hù)氣體，調(diào)控氣壓閥門保證腔體內(nèi)的保護(hù)氣體環(huán)境。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3571742