Y、Gd對AZ31鎂合金組織和性能的影響.pdf

1、本論文以實驗為基礎,選擇AZ31鎂合金為研究對象,將復合稀土(Y+Gd)作為合金添加元素,研究AZ31-x％(Y+Gd)稀土鎂合金的組織和性能。實驗過程中,結合 OM、XRD等手段對合金組織、成分及物相組成進行分析。在Gleeble-1500D熱模擬機上進行熱壓縮實驗,同時對AZ31-x％(Y+Gd)合金的流變應力應變曲線和微觀組織進行分析;通過電化學測試方法研究AZ31-x％(Y+Gd)(x=1.5、2.2、3.0)的腐蝕性能。較系統(tǒng)

2、的研究了不同Y、Gd含量對AZ31的組織、力學性能、耐腐蝕性能以及變形行為的影響。研究結果表明:
　　(1)將稀土Y、Gd元素添加到AZ31鎂合金中,晶界呈網(wǎng)狀的β-Mg17Al12數(shù)量減少至消失,在組織中出現(xiàn)新相Al2Gd、Al2Y,和少量的Mg12RE。隨著Y、Gd含量的增加,組織中的析出相數(shù)量增加,尺寸逐漸減小,合金的鑄態(tài)基體組織明顯細化。采用快速水冷后的稀土鎂合金,組織中的新相更加細小且數(shù)量多,晶粒得到進一步細化。尤其是(

3、Y+Gd)含量達到3％時,其組織的晶粒尺寸由未水冷121um降低到61.4um,減小幅度達到49.25％。
　　(2) AZ31-x％(Y+Gd)鎂合金熱壓縮時,變形溫度和稀土含量對應力的影響較明顯,流變應力隨變形溫度的升高而減小,出現(xiàn)應力峰值相對提前的現(xiàn)象。相應的組織隨著溫度的升高越來越均勻,晶粒尺寸增大。隨著添加的Y、Gd含量的增加,合金的變形抗力越來越大,曲線的應力峰值也越來越大。并且,Y、Gd對熱壓縮組織有明顯的細化作用。

4、
　　(3)Y、Gd可以細化AZ31鎂合金的軋態(tài)組織和提高軋態(tài)鎂合金力學性能。當稀土含量為3.0％時,軋態(tài)鎂合金晶粒尺寸最小至4.425μm?？估瓘姸群蜕扉L率都達到最大值,抗拉強度為205Mpa、伸長率為7.25％。
　　(4)采用電化學測試法研究了AZ31-x％(Y+Gd)(x=1.5、2.2、3.0)合金在體積分數(shù)為3.5％的N aC l中性溶液中的腐蝕行為。研究結果表明:在測試稀土合金范圍內,容抗弧最大的是稀土含量為2