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时间:2019-11-27
《砂铸Mg-Gd-Y-Zr合金热处理工艺优化》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、制造技术JI}究航天制造技术砂铸Mg-Gd-Y-Zr合金热处理工艺优化邹文兵1侯正全1李宝辉1肖旅1王宝兵1李利平1林初城2(1.上海航天精密机械研究所,上海2016002.中国科学院上海硅酸盐研究所,上海200050)摘要:采用砂型铸造方法,制备了Mg.11.2Gd.3.5Y-0.46Zr合金,通过正交试验方法优化了合金热处理工艺。结果表明,合金在525℃×10h+240。Cx9h热处理工艺下,得到最佳力学性能:抗拉强度%360MPa、屈服强度a。305MPa,延伸率d一.O%。背散射电子扫描结果显示,嵌入基体
2、的高稀土含量的Mg.RE中间相存在于铸态、固溶态及时效态,对合金的强化作用明显;T6状态下,合金的断裂机理以准解理断裂为主。关键字:砂铸Mg.Gd.Y-Zr台金;热处理;正交试验;断裂机制HeatTreatmentOptimizationofSandCastMg·-Gd·-Y-ZrAlloy(ZouWenbin91HouZhengquanlLiBaohui‘XiaoLvlWangBaobin91LiLipin91LinChuchen92)(1,ShanghaiSpaceflightPrecisionMachine
3、ryInstitute,Shanghai201600;2.ShanghaiInstituteofCeramics,Shanghai200050)Abstract:InordertooptimizethetensilepropertyofMg—Gd—Y-Zralloy,Mg一11.2Gd-3.5Y-0.46Zrwaspreparedfororthogonalexperiment.Theresultsshowedthattheoptimalheattreatmentwas525℃×10h+240℃×9h,theten
4、silestrength,yieldstrengthandelongationwas360Mpa,305Mpa,4%respectively.SEMfractureobservationresultssuggestedthatthesecond—phaseprecipitates,whichwereMg-REintermediatephase,existedinas。cast(F),solution—treated(T4)andartificially-aged(T6)conditions.InoptimalT6
5、condition,thefracturemechanismwasmainlycleavagefracture.Keywords:sand.castingMg—Gd-Y-Zralloy;heattreatment:orthogonalexperiment:fracturemechanism1引言随着镁合金在高温条件下应用的推广,耐热镁合金的研究越来越受到关注,Mg-Gd-Y-Zr系列镁合金是其中虽具发展潜力的合金系之一【l~⋯。在共晶点,稀土元素Gd、Y在镁中的溶解度分别达到了23.5%、12.6%,且固溶度随温
6、度变化大,固溶强化和时效强化作用明显口⋯,Zr通常以晶粒细化元素加入合金。经Kamado等人”1优化形成的GWl03K合金(名义成分Mg.10Gd.3Y-0.4Zr)具有比商用WE43和QE22耐热镁合金更高的室温和高温力学性能pJ。生产条件下,合金经历非平衡凝固后,人量金属间化合物聚集在晶界,稀土元素的强化作用不明显,只有通过合适的固溶、时效处理,才能使稀十元素充分发挥强化效果口1】,得到强度和延伸率的良好组合,这是该合金走向工程化应用的必备条件。正交试验是探索合金最佳热处理工艺的有效试验方法【⋯1¨。为了优化
7、砂铸Mg.Gd.Y-Zr合金的热处理工艺,采用砂型铸造方法制备了Mg.Gd.Y-Zr合金试样,并通过正交试验方法分析了热处理因素对合金室温力学性能的影响。2合金材料制备及分析方法作者简介:邹文兵(1986),硕士,飞行器设计々业;研究方向:镁台金差堰铸造成形工艺。收稿H期:201I—11—23p巍瑚盘黛木研党2011年12月摹6期在250kg电阻坩埚炉中熔炼合金,以Mg-25%Gd、Mg-25%Y、Mg-30%Zr等中间合金方式加入合金元素,采用C02+SF6混合气体结合JDMF熔剂保护。经JDMJ熔剂精炼后,浇
8、铸成西12的标准砂型铸造拉伸试棒,在井式空气循环炉内进行热处理工艺试验,控温精度士2℃。在万能电子拉伸试验机上测试合金室温力学性能,在带有能谱分析及背散射扫描功能的JXA-8100扫描电镜下观察合金组织及断口形貌。合金成分ICP(ICPOptima7300DV)测试结果见表1。表1合金的化学成分墨塞型!窒坐I百分比Il23.5o.46其它.J3正交试验为了优化热处理工艺,
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