mg-zn-y镁合金变形行为与镁合金辐照的研究

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1、南京航空航天大学硕士学位论文Mg-Zn-Y镁合金变形行为与镁合金辐照的研究姓名：戴瑜申请学位级别：硕士专业：核技术及应用指导教师：刘希琴;刘子利20070301南京航空航天大学硕士学位论文摘要本文研究了Y含量由0.5％变化到9％、Zn含量由1.5％变化到6％范围内，Mg-Zn-Y合金组织的变化，以及由于组织变化对力学性能的影响；进一步研究了Mg-Zn-Y合金的塑性变形机理；初步探讨了AZ31变形镁合金拉伸后微观组织的变化以及γ射线辐照对变形镁合金AZ31的影响。对Y含量由0.5％到9％、Zn含量由1.5％变化到6％的Mg-Z

2、n-Y合金的组织与性能实验结果表明：当合金的Zn/Y（质量比）较低时，合金中的主要相由低Y合金中的强化相I相逐渐过渡到I相与W相共存；当Y含量增加到3％、Zn/Y达到1时，I相消失，X相开始出现；当Zn/Y减少到0.5及以下，二次相均是高Y合金中的强化相X相。在Zn/Y大于1的低Y含量(Y含量为0.5％和1.5％)Mg-Zn-Y合金中，合金中的二次相由点至线到沿晶界网状分布，屈服强度逐渐增加；在Zn/Y小于1的高Y含量(Y含量为3％、6％、9％)的Mg-Zn-Y合金中，主要的二次相是晶界处针状成束析出的18R长周期堆垛有序相

3、X相(Mg12ZnY)，Mg-3％Zn-3％Y具有最高的抗拉强度215MPa。Mg-Zn-Y合金的失效形式均为准解理断裂。运用TEM、EDX能谱分析等手段对Mg-Zn-Y合金的塑性变形机理进行了分析。低Y含量的Mg-Zn-Y合金中随着准晶相的增加，合金的屈服强度及塑性上升，这与I相准晶在基体上的生成形式有关，当准晶能够充分形成其与基体之间的共格界面时，较有利于合金的塑性变形。高Y含量的Mg-Zn-Y合金中长周期堆垛有序相的生成使Mg基体中的层错能由200mJ降低到4mJ，大大降低的层错能造成大量基面位错扩展，位错无法束集，从

4、而无法交滑移或攀移，被锁定在基面上，同时，长周期堆垛有序相X相对于镁基体上的{1012}孪生变形也起到阻碍作用，这些因素造成最高的屈服强度和抗拉强度都出现在高Y含量的Mg-Zn-Y合金中。通过对比发现，铸态下长周期堆垛有序相的强化作用要优于准晶相。AZ31镁合金拉伸后试样晶粒都得到不同程度的细化，但晶粒尺寸分布并不均匀，随着应变速率的增大，合金的屈服强度和抗拉强度增大，而延伸率则减小。初步探讨了γ射线辐照对变形镁合金AZ31的影响，由于辐照损伤产生的空位型点缺陷增多，被辐照的AZ31力学性能下降。且γ射线的辐照损伤影响具有方

5、向性，对于纵向纤维织构的影响更大。关键词：Mg-Zn-Y合金，准晶相Mg3Zn6Y，18R长周期堆垛有序相Mg12ZnY，层错，孪晶，AZ31，γ射线辐照iMg-Zn-Y镁合金变形行为与镁合金辐照的研究ABSTRACTStructuresandmechanicalpropertiesofMg-Zn-YalloysintherangeofYvariedfrom0.5%to9%andZnvariedfrom1.5%to6%wereresearched;thenthedeformationmechanismofMg-Zn-Yall

6、oyswereinvestigated;thechangeofthemicrostructureandtheeffectoftheγ-raytothewroughtmagnesiumalloyAZ31wereprimarydiscussed.ThestructureandperformanceofMg-Zn-YalloywithYvariedfrom0.5%to9%andZnvariedfrom1.5%to6%showedthatwhentheZn/Y(massratio)ofalloywaslow,mainofthepha

7、sesistransitedfromicosahedralquasicrystalI-phasereinforcedinlowYalloystoI-phasecoexistswithW-phase.WhenthecontentofYincreasedto3%andtheZn/Yreached1,I-phasedisappearedandX-phaseappeared;whentheZn/Ydecreasedlowerthan0.5,thechiefsecondphasesweretotallyX-phaseinhighYco

8、ntentalloys.IntheMg-Zn-YalloyswithlowYcontent(Ycontentis0.5%and1.5%)andZn/Yexceeds1,thesecondphasesinalloysweredistributedintheformofpointsthenli