喷射沉积变形镁合金组织和性能研究

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1、摘要摘要喷射沉积技术是制备高性能大尺寸快速凝固镁合金的有效方法。采用喷射沉积技术制备的镁合金具有晶粒细小、组织均匀等特点，与传统铸造镁合金相比，大幅提高了力学和耐腐蚀性能，与粉末冶会镁合金相比，缩短了工艺流程。喷射沉积制备新型镁合金具有理论和应用价值。本文主要针对Mg．A1．Zn和Mg．Zn．Zr系列变形镁合金，研究以氮气为雾化气体制备的喷射沉积镁合金材料，分析喷射沉积坯的显微组织和物相组成，研究沉积坯经均匀化退火和和挤压棒材经T5、T6处理后合金的显微组织和性能变化，分析不同Nd含量对喷射沉积镁合金Mg．AI．Zn系合金显微组织和力学性能的影响。研究结

2、果表明：喷射沉积工艺制备的镁合金材料有少量的孔隙，热挤压后获得致密的镁合金棒材。镁合金Mg．7A1．4．5Ca一1．5Zn．1Nd沉积态的物相组成是a．Mg和少量的A12Ca，挤压后物相组成基本没有发生变化。挤压后T5处理(160oC／8h)硬度值是99．7Hv，T6处理(固溶400oC／1h+时效180oC／6h)硬度值是100．3Hv。Mg．A1．Zn．Ca系合金中加入不同含量的Nd，合金挤压态的硬度和抗拉强度都有所提高，当Nd含量为2％时，合金的力学性能最佳。镁合金Mg-6Zn-6Ca一0．6Zr沉积态的物相组成主要a—Mg、MgZn2、M92Ca

3、和M96Zn3Ca2，挤压态试样物相组成主要为a．Mg、MgZn2和M92Ca。挤压态T5处理(180。C／6h)时效硬度为98．6Hv，抗拉强度为367．1MPa；T6处理(固溶400oC／1h+时效180oC／6h)硬度为99．5Hv，抗拉强度为369．3MPa。关键词：喷射沉积；镁合金；显微组织；热挤压；热处理ABSTRACTABSTRACTSpraydepositiontechnologyisaneffectivewaytopreparehigll-performancelarge-sizerapidlysolidifiedmagnesiumal

4、loys．Themagnesiumalloyspreparedbyspraydepositiontechniquehavefinecrystalgrainsandstructuralhomogeneity．Comparedwithcastingtechnology,spraydepositiontechnologycangreatlyincreasemechanicalpropertiesandcorrosionresistanceofmagnesiumalloys．Comparedwithpowermetallurgytechnology,Sprayd

5、epositiontechnologycallshortprocessflowofpreparingmagnesiumalloy．Spraydepositionpreparinganewtypeofmagnesiumalloyhastheoreticalandpracticalvalues．ThispapertookMg·-AI·-ZnandMg··Zn·-Zralloyspreparedbypureindustrialnitrogenasresearchobiects．Themicrostructureandphrasesofspraydeposite

6、dbilletswereanalyzed．Themicrostructureandpropertychangesofspraydepositedmagnesiumalloysundertheaaionofhomogenizingannealingandheattreatmentwereresearched．TheeffectsofadditionofNdonthemicrostructuresandpropertiesofspraydepositedMg-pd-Znalloyswereanalyzed．Theexperimentalresultsshow

7、edthattherewereafewporositiesinspraydepositedmagnesiumalloysandthebarsofmagnesiumalloyviahotextrusionappearedmorecompactthanthedepositperformsofthat．ThemajorphasecompositionofthedepositperformofMg一7AI-4．5Ca一1．5Zn-1Ndalloywerea-MgandasmallamountofAIECa，andthephasescompositionofas-

8、extrudedalloywerethesameasthedepositperf