mgzny合金中的准晶相及准晶增强镁合金

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1、摘要镁合金是工业应用中最轻的结构金属材料之一，具有较高的强度，其比钢度与铝合金相当。镁合金具有优异的工艺性能、较好的耐腐蚀性能、良好的导热、减振及电磁屏蔽性和可回收性，被认为目前最具发展前途的金属材料。然而，镁合金的不足之处是室温强度不高和高温强度偏低。因此，开发新型高强度镁合金已成为镁合金研究中的重点。准晶具有特殊的物理一化学性能。其中准晶的高硬度使其特别适合于作为韧性苯体材料中的强化相，如果使一定尺度准晶颗粒均匀分布在镁基体中，则有可能制备出准晶增强高强度镁合金材料，从而拓展了镁合金的应用领域。Mg—Zn—Y三元合金中准晶形成能力较强，而且通过普通铸造方法就可得到大体积分

2、数稳定准晶，这为准晶增强镁基合金的开发提供了途径。本论文主要内容包括Mg—Zn．Y三元合金中稳定准晶的制各、鉴定，以及采用熔体混溶法制备准晶增强镁合金。本文的主要研究结果如下：1、x射线衍射和透射电镜分析结果表明铸态Mg．Zn-Y系合金中存在稳定的二十面体准晶。其成分近似为M929Zn63Y8。2、MgsoZnsoYlo三元合金凝固过程中准晶相是由初生相和液相发生包晶反应生成的。初生相近似成分为Mgl632ZnTo60Y1308，其形成温度为723"(2，生成准晶相的包晶反应温度为648℃。3、Mg-Zn．Y系合金铸态组织中准晶相呈现花瓣状或多边形形貌，此外准晶相花瓣形貌存在

3、多样性，从扫描电镜图片中可以观察到6瓣，5瓣状花瓣。决定准晶相生长形貌的决定因素是其特殊的准周期结构。4、合金成分和冷却速率显著影响准晶相生长形貌。当准晶合金凝固过程中形成的低温相越多(主要为M93Zn7相)，凝固时间越长时，准晶相长时间熟化使准晶花瓣端部分又和花瓣脱落，脱落准晶游离到低温相中最后在界面能的作用下形成多边形状。5、采用熔体混溶法向AZ91合金引入Mg．Zn．Y准晶合金后其混溶组织发生了较大变化。主要组成相有旺一Mg，M92Zn，A13Zn4Ys相。混溶后合金铸态抗拉强度最大达到228MPa，比铸态AZ91强度性能明显提高。关键词：镁合金；二十面体稳定准晶；合金

4、成分；冷却速率；准晶增强UABSTRACTABSTRACTMagnesiumalloyisoneofthelightestmaterialsamongtheindustryapplicationalloys．Magnesiumalloyshavegoodstrength，particularly,whichspecificstrengtharenearlyequaltothatofaluminiumalloys．Withgoodprocessingproperty，corrosionresistance，wellheatconductivity,dampingandelect

5、romagnetsimshieldproperties，Magnesiumalloysarewildlyconsideredtobetheadvancedindustryalloyinfuture．However，thedisadvantageofmagnesiumalloysarelowroomtemperaturestrengthandpoorelevatedtemperaturestrength，thus，manyworkersatpresenthavefocusedondevelopmentofhighstrengthmagnesiumalloys，Quasicrys

6、talhashighhardnessandtheYoung’smodulus．Sinceithasbeendiscoveredat1984，itkeepsconstantlyrelationwiththealloystrength．Ifdistributingstablequasicrystalparticleswithappropriatedimensionhomogeneouslyinmagnesiummatrix，high—strengthmagnesiumalloycanbeproduced．ThestableicosahedralquasicrystalinMg·Z

7、n—YsystemalloywasfistdiscoveredbyLuoin1993．Later,theresearcherfoundthatthequasierystalhasgoodpotentialformativeabilityanditcanbeformedatawidecomponentrangeatalargevolumefractioninMg-Zn—Ysystemalloy．Thisalloysystemprovideabrightwayforproducingquasicrystal