稀土鎂合金作為當(dāng)今最具發(fā)展?jié)摿η揖哂懈邚?qiáng)韌等性能的鎂合金,其在航空航天和汽車等領(lǐng)域的應(yīng)用前景相當(dāng)廣闊。在得到發(fā)展的稀土鎂合金中,Mg-Gd-Y-Zn-Zr鑄造鎂合金被認(rèn)為發(fā)展?jié)摿^大。近10多年來(lái),國(guó)內(nèi)外高度重視Mg-Gd-Y-Zn-Zr鑄造鎂合金的研究開發(fā),并圍繞合金成份設(shè)計(jì)和熱處理強(qiáng)化等開展了許多積極的研究。眾所周知,Gd和Y是Mg-Gd-Y-Zn-Zr鑄造鎂合金的主要合金元素,因此優(yōu)化其成份對(duì)于研制開發(fā)高性能的Mg-Gd-Y-Zn-Zr鎂合金意義重大。目前,國(guó)內(nèi)外針對(duì)Mg-Gd-YZn-Zr鎂合金組織和性能研究涉及的Gd和Y的成份變化范圍較大,加之相關(guān)的研究也還不是十分系統(tǒng)和完善,因此有必要在較小成分范圍內(nèi)進(jìn)一步研究Gd和Y的成份優(yōu)化及后續(xù)熱處理等對(duì)Mg-Gd-Y-Zn-Zr鑄造鎂合金顯微組織和力學(xué)性能的影響,從而為高性能Mg-Gd-Y-Zn-Zr鑄造高強(qiáng)鎂合金的開發(fā)及應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。本文在前期Mg-Gd-Y-Zn-Zr高強(qiáng)鑄造鎂合金研究的基礎(chǔ)上,通過少量改變主要元素Gd和Y的含量,設(shè)計(jì)制備了Mg-xGd-1Y-1Zn-0.5Zr和Mg-xGd-2Y-1Zn-0.5Zr（x=9... 

【文章來(lái)源】：重慶理工大學(xué)重慶市

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

井式坩堝電阻爐圖

重慶理工大學(xué)碩士學(xué)位論文142.3試驗(yàn)合金的熔煉和制備2.3.1試驗(yàn)原材料按照表2.1所示來(lái)設(shè)計(jì)試驗(yàn)合金的化學(xué)成分。在合金制備的過程中，充分的考慮了試驗(yàn)合金高溫燃燒過程中的燒損問題，其中燒損率大約為11%（除了純Mg和Zn），因此按表2.1設(shè)計(jì)出來(lái)的成分與實(shí)際成分差別不大。配制試驗(yàn)合金時(shí)，原材料主要有純Mg和純Zn（>99.9wt.%）以及Mg-24.75wt.%Gd、Mg-19.44wt.%Y和Mg-27.8wt.%Zr（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）三種中間合金。原材料均為在市場(chǎng)上購(gòu)買所得，根據(jù)所需的成分重量進(jìn)行配比，稱取的重量統(tǒng)一精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位。2.3.2試驗(yàn)合金的熔煉試驗(yàn)合金的熔煉設(shè)備為井式坩堝電阻爐，設(shè)備如圖2.2所示。熔煉溫度大約控制在750℃，保護(hù)氣氛的氣體為CO2+SF6，同時(shí)采用熔劑來(lái)保護(hù)。實(shí)驗(yàn)前需要將各種合金先進(jìn)行無(wú)水烘干，這樣可以防止熔煉過程中發(fā)生爆炸事故，主要的熔煉過程大致如下：將塊狀的試驗(yàn)合金原材料放入已經(jīng)燒紅的坩堝中，此時(shí)爐內(nèi)溫度大約為500℃，升高溫度至700℃，等合金全部融化成液態(tài)后且其顏色呈現(xiàn)明顯的暗紅色時(shí)，順時(shí)針勻速攪拌，靜置5分鐘，再依次加入鎂-稀土中間合金進(jìn)行熔煉，溫度控制在760℃，等待完全融化。注意放入中間合金時(shí)需要用夾鉗小心放入，防止飛濺。將精煉劑加熱注入到鐘罩內(nèi)伸入熔體精煉除渣，放入精煉劑時(shí)需緩緩放入，切勿觸碰到坩堝底部，然后順時(shí)針逆時(shí)針交替攪拌均勻，2分鐘后調(diào)低爐溫至澆注溫度740℃，靜置15min后，然后澆注到已預(yù)熱的模具中。待其凝固后打開模具取出綻子。圖2.2井式坩堝電阻爐圖圖2.3電偶式熱處理爐

重慶理工大學(xué)碩士學(xué)位論文162.5.2金相分析實(shí)驗(yàn)設(shè)備為L(zhǎng)eica光學(xué)顯微鏡，設(shè)備如圖2.6所示。實(shí)驗(yàn)過程主要為：先用400#大小的無(wú)錫牌干濕兩用的砂紙進(jìn)行粗磨，主要是將樣品表面打磨平整，再依次用600#、800#的砂紙細(xì)磨，最后用1000#的砂紙進(jìn)行最后的細(xì)磨，每更換一次砂紙都要更換打磨方向，磨好后用酒精沖洗，然后吹干樣品表面。對(duì)于鑄態(tài)的試驗(yàn)合金，先用8%的硝酸酒精對(duì)其表面進(jìn)行腐蝕，腐蝕后即刻用酒精沖洗后吹干，再用5g苦味酸+10mL冰醋酸+10mL水+70mL酒精進(jìn)行腐蝕，腐蝕后即刻用酒精沖洗后吹干，再用8%的硝酸酒精對(duì)其表面進(jìn)行清潔處理，最后用酒精沖洗干凈再吹干樣品表面。對(duì)于熱處理態(tài)的試驗(yàn)合金，先用5g苦味酸+5g冰醋酸+10mL去離子水+80mL酒精腐蝕，再用8%的硝酸酒精溶液清潔干凈樣品表面，最后對(duì)樣品表面在拋光機(jī)上拋光處理，拋光時(shí)沿著磨痕垂直的方向拋光，最后用酒精清洗再吹干。將處理好的試驗(yàn)樣品保存至酒精溶液中防止氧化，拍攝時(shí)用鑷子夾取吹干觀察組織金相圖片。2.5.3SEM及EDS分析圖2.6萊卡金相顯微鏡圖2.4DSC-TG熱分析儀圖2.5DSC分析工藝曲線時(shí)間/t溫度/T100℃15K/min15K/min700℃;5min

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]Mg-Gd-Y-Zr（-Ca）合金的微觀組織演變、性能和斷裂行為研究[D]. 何上明.上海交通大學(xué) 2007

碩士論文
[1]Mg-7Gd-3Y-0.4Zr合金顯微組織與性能研究[D]. 官迪凱.中南大學(xué) 2010
[2]Mg-Gd-Nd系合金析出相的電子顯微研究[D]. 謝中柱.北京工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3410346