【摘要】：通過顯微組織觀察、X射線及電子衍射結(jié)構(gòu)分析對擠壓態(tài)Mg98Zn1.2Y0.8合金的第二相結(jié)構(gòu)及分布,以及Mg基固溶體組織形態(tài)進行了研究,并對其100/s~667/s應(yīng)變速率下的力學行為及斷裂機制進行了分析.結(jié)果表明:Mg98Zn1.2Y0.8合金在300℃、擠壓比為16的熱擠壓過程中發(fā)生了完全的動態(tài)再結(jié)晶;擠壓態(tài)組織為晶粒細小的鎂基固溶體、其上彌散分布的化合物H相,以及沿晶界分布的Z相.室溫下隨著應(yīng)變速率從100/s提高到667/s,擠壓態(tài)Mg98Zn1.2Y0.8合金的屈服強度及抗拉強度明顯升高,延伸率也從9.2%提高到13%.室溫下應(yīng)變速率為100/s~667/s時擠壓態(tài)M g98Zn1.2Y0.8合金的拉伸斷裂方式是以韌性斷裂為主并伴有脆性斷裂的混合斷裂.
【圖文】：

態(tài)拉伸試驗，變形速率分別為100，417，667/s;同時進行了變形速率為10－3的準靜態(tài)拉伸以作對比．試樣的組織及斷口形貌觀察在光學顯微鏡Olympus－GX71及掃描電鏡SSX－550上進行，加速電壓20kV．在PhilipsPW3040/60X’PertPＲO型X射線衍射儀上以塊狀樣品進行合金相結(jié)構(gòu)分析，采用Cu靶Kα譜線，加速電壓40kV，電流40mA．采用JEM－2010型透射電子顯微鏡對試樣進行分析，薄膜樣品采用離子減薄制備．2實驗結(jié)果與討論2.1擠壓態(tài)Mg98Zn1.2Y0.8合金顯微組織擠壓態(tài)Mg98Zn1.2Y0.8合金的顯微組織如圖1所示．為了清晰地顯示第二相粒子在基體中的分布情況，合金未經(jīng)腐蝕直接在掃描電鏡上進行組織觀察(圖1a和圖1b)．可以看到第二相粒子沿擠壓方向呈流線分布，但未形成帶狀結(jié)構(gòu)，而且第二相粒子的尺寸較為細小，應(yīng)該是在擠壓過程中發(fā)生了一定程度的破碎．經(jīng)腐蝕后沿擠壓方向的光學組織如圖1c所示，可見擠壓態(tài)基體組織由細小的等軸晶粒組成，晶粒尺寸為3～6μm;并沒有觀察到未經(jīng)再結(jié)晶的變形晶粒，表明合金在300℃、擠壓比為16的熱擠壓過程中發(fā)生了完全的動態(tài)再結(jié)晶．圖1擠壓態(tài)Mg98Zn1.2Y0.8合金的顯微組織Fig.1Microstructuresoftheas-extrudedMg98Zn1.2Y0.8alloy(a)—垂直擠壓方向的第二相分布(SEM);(b)—沿擠壓方向的第二相分布(SEM);(c)—沿擠壓方向的鎂基體組織(OM)．透射電鏡組織觀察表明(圖2a)，擠壓態(tài)Mg98Zn1.2Y0.8合金基體上還彌散分布著短棒狀的第二相，直徑約100～200nm，長約300nm．電子衍射表明，該相具有六方結(jié)構(gòu)，晶格常數(shù)a=0.9132nm，c=0.9468nm，為H相，其［142］帶軸選區(qū)電子衍射譜如圖2a左上角插圖所示．在擠壓態(tài)Mg98Zn1.2Y0.8合金基體的晶

及沿α－Mg晶界分布的Z相．在SEM上觀察到的沿擠壓方向呈流線分布的第二相應(yīng)該是Z相．這些析出相在隨后的高速變形過程中會與位錯發(fā)生作用，提高合金強度(圖2c)．圖2Mg98Zn1.2Y0.8合金的TEM圖及XＲD譜圖Fig.2TEMimagesandXＲDpatternoftheMg98Zn1.2Y0.8alloy(a)—擠壓態(tài)合金中的第二相粒子及其選區(qū)電子衍射譜;(b)—擠壓態(tài)合金的XＲD譜;(c)—擠壓態(tài)合金高速變形后的第二相和位錯組態(tài)．2.2擠壓態(tài)Mg98Zn1.2Y0.8合金不同應(yīng)變速率下的力學性能室溫下以100，417，667/s的應(yīng)變速率對擠壓態(tài)Mg98Zn1.2Y0.8合金進行拉伸力學性能測試，并將該合金以10－3/s的應(yīng)變速率進行準靜態(tài)拉伸力學性能測試，結(jié)果作為參考態(tài)．擠壓態(tài)Mg98Zn1.2Y0.8合金在4種應(yīng)變速率下的拉伸力學性能如表1所示．表1擠壓態(tài)Mg98Zn1.2Y0.8合金的力學性能Table1Mechanicalpropertiesoftheas-extrudedMg98Zn1.2Y0.8alloy應(yīng)變速率s－1屈服強度MPa抗拉強度MPa延伸率%10－3202272161002613249.241727433910.966728936113由表1可以看出，隨著應(yīng)變速率的提高，，擠壓態(tài)Mg98Zn1.2Y0.8合金的屈服強度及抗拉強度顯著升高．與準靜態(tài)拉伸相比，高速拉伸狀態(tài)下的材料具有較高的屈強比，更高的屈服強度及抗拉強度，顯示出應(yīng)變率強化效應(yīng)．相對于準靜態(tài)拉伸，快速拉伸時的擠壓態(tài)Mg98Zn1.2Y0.8合金的塑性都有所降低．但應(yīng)變速率為100～667/s時，隨著應(yīng)變速率的升高，擠壓態(tài)Mg98Zn1.2Y0.8合金的延伸率呈升高的趨勢:應(yīng)變速率為100/s時，材料的延伸率為9.2%;應(yīng)變速率為417/s時，材料的延伸率為10.9%，相比增加了18.5%;應(yīng)變速率為667/s

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本文編號：2566267