挤压变形对mgzny合金组织与力学性能的影响

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1、山东大学硕士学位论文挤压变形对Mg．zn．Y合金组织与力学性能的影响摘要本文采用常规铸造法制备了三种Mg-Zn．Y合金：MggsznI．7Yoj，M995Zn43Vo7、M993Zn6Yt0，合金组织均以粗大网状二十面体准晶晶界相和a-Mg两相共晶组织存在。对制备出的Mg．Zn．Y合金进行挤压实验。利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪对合金组织进行分析，利用电子拉伸机和维氏硬度仪对合金进行力学性能测试。为了满足挤压工艺对于强度、韧性、耐磨性等性能的要求，选用热模具钢3Cr2W8V为原材料设计了挤压模具，在不同温度、不同

2、挤压比下对Mg-Zn-Y合金进行挤压实验。研究结果表明，在挤压过程中，当挤压温度为473K时，镁合金由于具有较少的滑移系而发生破坏性变形；挤压温度为623K时，挤压过程中产生的摩擦发热进一步提高了试样的表面温度使得表面组织进入脆性区而产生裂纹。通过挤压变形可以显著细化合金的晶粒组织，在挤压过程中位于晶界的I-phase被破碎并较均匀地分布在基体合金中．．Mg-Zn．Y合金的挤压结果表明，在挤压过程中，挤压温度、挤压比对合金的组织及力学性能都有一定的影响。随着挤压比的增大，挤压温度的降低，晶粒进一步细化，I-phase的

3、弥散程度增加，合金的晶粒大小可由变形前的40～601ma减小到8～15pm。挤压变形可以显著地提高Mg—Zn．Y合金的强度、硬度和延伸率；随着挤压比的增大，合金的强度、硬度和延伸率均有所增加；当挤压温度由523K升高到573K时，挤压后合金的晶粒略有长大，第二相的体积分数减少，分布变得更加均匀，合金的显微硬度减小，极限抗拉强度和屈服强度均有所增加；在所研究的三种合金中，随着Y含量的增加，I-phase的体积分数增加，合金挤压后出现了大量的纤维状组织，合金显微硬度增大，极限拉伸强度和屈服强度增加，其中M995Zn43Yo

4、．，合金在523K以25：1的挤压比挤压后，具有较高力学性能，其极限抗拉强度为287MPa，显微硬度值为120，延伸率为14．1％。关键词：Mg-Zn-Y合金；准晶；挤压变形；显微组织；力学性能；AbstractInthispaper,severalas·castMg-Zn-Ybulkalloys，whicheonsiaedofaCOELTseeutecticI-phaseinthea—Mgmatrix，werefabricatedbyusingtheconventionalcastingmethodofthedesi

5、gnofcomposition：M99sznl．7Y03、M995Zn4．3Yo．?，M993Zn6YI．0．Mg—Zn-Yalloyshavebeenextruded．ScanningElectronmicroscope，transmissionelectronmicroscope，X—rayerwereusedtoanalysealloy'smicro-structure，theelectronextendmachineandmicro—hardnesstesterwereusedtotestthemechnica

6、lproperties．’’InordertO舢therequestoftheintens时、toughness、wearablity,mouldsteel3Cr2W8Vhadbeenusedtobethematerial．Mg-Zn-Yalloyshavebeenextrudedatdifferenttemperatureandextrusionratio．Theresdtshowedthatwhenthetemperaturewas473K，becauseofthelessoftheslippagesystem，M

7、galloyshadbeendestroyed；withwhenthetemperatureWas623K，theSul-facetemperaturehavebeenadvancedbytheextrusionheat，whichCanmadethesurfaceframewokebrittle，SOthecrackcomeintobeing．Themicr雌ultureCallbefinnedbytheextrusion,andthe‘I-phasewhichlimitrophedintheboundaryofth

8、ecrystalhavebeendestroyedanddistributedintothebasementoftheMgalloys．Theresultsalsoshowedthat，thetemperatureandextrusionratiohadsomeeffecfsonthemicrocultureandmechanic