mg-gd-y(sr)-zr合金组织和性能的研究

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1、分类号UDC密级编号专业硕士学位论文Mg-Gd-Y-(Sr)-Zr合金组织和性能的研究ResearchonmicrostructuresandpropertiesofMg-Gd-Y-(Sr)-Zralloys学位申请人：陈雷雷指导教师：李全安教授合作教师：李锋军高级工程师专业领域：材料工程学位类别：工程硕士2015年06月摘要摘要Mg-Gd-Y-Zr系镁合金具有优异的时效硬化特性和良好的耐热性能。在航天航空、国防军工、3C、汽车制造业等领域得到了广泛关注，目前已成为最具有商业应用潜力的合金体系之一。本文研究了Mg-Gd-Y-(Sr)-Zr系镁合金的组织和性能。本

2、文选取Mg-5Gd-3Y-0.5Zr合金作为基体合金，对其在不同温度和时间下进行固溶时效处理，选取最优热处理工艺。在此基础上，添加不同含量的Sr研究其对合金组织和性能的影响。通过硬度和拉伸试验，以及采取金相显微镜(OM)组织分析、X射线衍射(XRD)分析和带电子能谱仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)分析，对合金的力学性能和显微组织分别进行了测试和观察，研究热处理工艺对合金组织和性能的影响以及Sr在合金中的作用。Mg-5Gd-3Y-0.5Zr合金的组织都是由α-Mg基体和共晶相Mg5Gd和Mg24Y5组成。加入碱土元素Sr后，有新相Mg17Sr2析出。对Mg-

3、5Gd-3Y-0.5Zr合金，在不同温度和时间下进行固溶时效处理。结果表明：Mg-5Gd-3Y-0.5Zr合金的最佳热处理工艺为510℃×6h(固溶)+225℃×12h(时效)。Sr添加量较少时，能够有效地细化Mg-5Gd-3Y-xSr-0.5Zr合金的晶粒，并对合金中的第二相进行变质处理，使其变得更加细小且分布更加均匀；加入较多Sr时，虽然能继续细化晶粒，但合金的中第二相增多开始出现偏聚的现象。随着Sr含量的增加，Mg-5Gd-3Y-xSr-0.5Zr合金的抗拉强度以及室温下的屈服强度和延伸率均呈现出先升高后降低趋势。合金在室温下的抗拉强度、屈服强度和延伸率均

4、在Sr含量为0.1%时，达到了最大值分别为219.8MPa、154.7MPa和11.27%。关键词：Mg-Gd-Y-(Sr)-Zr合金，显微组织，力学性能，热处理工艺论文类型：研究类选题来源：国家自然科学基金（51171059）IABSTRACTABSTRACTMg-Gd-Y-Zrsystemmagnesiumalloyshaveexcellentagehardeningandgoodheatresistance.Intheaerospace,defenseindustry,3C,automobileandotherfields,thesystemalloysh

5、avebeenreceivedagreatdealofattention.Andnowadaystheyhavebecomeoneofextremelyfavorablecommercialapplicationpotential.Inthepaper,themicrostructuresandpropertiesofMg-Gd-Y-(Sr)-Zrsystemmagnesiumalloysarestudied.Inthepaper,Mg-5Gd-3Y-0.5Zrisselectionasthematrixalloy.Bysolidsolutionandaging

6、treatmentatdifferenttemperaturesandtimes,theoptimumheattreatmentischosen.Onthebasis,theeffectsofalkaline-earthelementSronthemicrostructuresandpropertiesofthealloysarestudied.Byhardnesstestandtensiletest,opticalmicroscopy(OM),X-raydiffractmeter(XRD),scanningelectronmicroscopy(SEM)with

7、energydispersespectroscopy(EDS),themechanicalpropertiesandmicrostructuresofthealloysaretestedandobserved,respectively.Theeffectsoftheheattreatmentonthemicrostructuresandpropertiesofthealloysarestudied,andthefunctionofSronthealloyisresearched.Mg-5Gd-3Y-0.5Zrconsistsofα-Mgmatrixandeute

8、cticphasesMg