力学性能及热压缩变形行为的研究

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1、上海交通大学硕士学位论文准晶增强的Mg-Zn-Gd-(Y)系合金显微组织、力学性能及热变形行为的研究摘要Mg-Zn系合金是镁合金中最早开发和应用最广的合金系之一，但与铝合金相比，其较低的强度限制了它的广泛应用，为了改善Mg-Zn系合金的性能，本文尝试通过添加Gd、Y元素引入准晶来强化Mg-Zn系合金，Mg-Zn-Gd-(Y)系准晶是一种有独特对称结构、高温下稳定的FK型电子金属间化合物，在Mg-Zn系合金中添加适量的Gd、Y元素可使合金中的主要强化相为准晶相。本文对Mg-Zn-Gd和Mg-Zn-Gd-Y系合金的显微组织及力学性能进行了研究，

2、并就后一种合金的热变形行为进行了详细分析。研究表明：1.当Zn元素含量不变，随着Gd含量增加，Mg-Zn-Gd合金中的第二相依次从准晶相+Mg7Zn3相到准晶相再到准晶相+W相转变，Mg-Zn-Gd-Y系合金在Zn/(Gd+Y)在5～7的范围内，合金中的第二相主要为准晶相，准晶相的成份接近Mg30Zn60(Gd+Y)10；2.准晶相相对Mg7Zn3相、W相而言，对Mg-Zn-Gd-(Y)合金力学性能的改善方面具有比较优势，第二相为准晶相的Mg-Zn-Gd-(Y)合金具有较好的综合力学性能，挤压态Mg-3.5Zn-0.6Gd(at.%)合金的

3、的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为284Mpa,187Mpa和13.3%，挤压态Mg-8Zn-2Gd-1Y(wt.%)合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为281Mpa，176Mpa和15%。同时，挤压态高准晶含量Mg-Zn-Gd-Y合金比低准晶含量的合金织构弱，但Mg-Zn-Gd-Y合金中形成的织构对合金力学性能的影响较弱，析出相多少和晶粒大小是两种合金力学性能差异的主要原因；3.在热压缩变形过程中，准晶有利于孪晶的生成，可以促进Mg-Zn-Gd-Y合金的动态再结晶，高准晶含量的Mg-Zn-Gd-Y合金具有更好的塑性变形能力。关键词：Mg

4、-Zn-Gd-Y合金，准晶相，显微组织，力学性能，热压缩变形行为IV上海交通大学硕士学位论文Researchofmicrostructures、mechanicalpropertiesandhotcompressiondeformationbehaviorofMg-Zn-Gd-(Y)alloysreinforcedbyquasicrystalsMg-ZnalloysareoneofthewelldevelopedandappliedMagnesiumalloys.However,theuseofMg-Znalloyshasbeenlimit

5、edbecauseoftheirpoormechanicalpropertiesincomparisonwithaluminumalloys.ToimprovemechanicalpropertiesofMg-Znalloys,icosahedralquasicrystallinephase(I-phase)isintroducedwiththeadditionofGd、Y.TheMg-Zn-Gd-(Y)I-phasepossessesuniquefivefoldsymmetryandquasiperiodicstructureandtur

6、nsouttobeastableFK-typeelectroncompound.Twophase(I-phaseandα-Mg)microstructureofMg-Zn-Gd-(Y)alloyscanbeformedwiththeproperamountofGd、Y.Themicrostructures、mechanicalpropertiesofMg-Zn-GdalloysandMg-Zn-Gd-Yalloys、thehotcompressiondeformationbehaviorofMg-Zn-Gd-Yalloyshavebeeni

7、nvestigatedinthispaper.Themainconclusionscanbesummarizedasfollows:1.WiththeincreasingcontentofGd,thesecondphasetransformationwasobservedasMg7Zn3+I-phase→I-phase→I-phase+W-phase,whentheZn/(Gd+Y)ofMg-Zn-Gd-(Y)alloysisfixedbetween5～7,thesecondphaseturnsouttobeI-phaseandthiski

8、ndofI-phaseprecipitatehasacompositionofMg30Zn60(Gd+Y)10(at.%),belongingtoF-typeicosahedra