稀土元素对Mg-5Zn-2Al镁合金组织及性能的影响

题名:稀土元素对Mg-5Zn-2Al镁合金组织及性能的影响
作者:曹喜娟
学位授予单位:兰州理工大学
关键词:Mg-5Zn-2Al镁合金;;稀土元素;;显微组织;;力学性能;;热处理
摘要:

 镁及镁合金具有比强度、比刚度高,减震性、电磁屏蔽和抗辐射能力强、易切削加工、易回收等一系列的优点,使其被誉为“21世纪重要的绿色工程金属结构材料”,并将成为21世纪重要的的商用轻质结构材料在汽车、magnet lifter电子、电器、交通、航天、航空和国防军事工业领域具有及其重要的应用价值和广阔的应用前景。

 本论文主要以Mg-5Zn-2Al镁合金为研究对象,通过添加Zr及稀土元素,研究了对该合金铸态及热处理条件下的显微组织及力学性能的变化规律。实验结果表明:在Mg-5Zn-2Al镁合金中添加Zr元素后,除了合金的组织得到了明显地细化外,合金的力学性能也得到了提高,而且随着Zr含量的增加,合金的抗拉强度和延伸率在铸态及热处理(T6处理)条件下均呈现先上升后下降的变化趋势,当Zr的添加量为0.6%时合金的综合力学性能达到最大值。Mg-5Zn-2Al-xZr合金经T6处理后,合金的抗拉强度得到了显著地提高。

 Mg-5Zn-2Al镁合金中添加稀土元素Nd和Y后,合金的组织变得更加弥散,晶粒尺寸得到了明显细化改善的同时,合金的力学性能也得到http://www.999magnet.com/了明显地提高。当合金中添加0.6%的稀土元素Nd时,抗拉强度和延伸率均达到最大,Mg-5Zn-2Al-0.6%Nd的抗拉强度达到204MPa,延伸率达到11.13%,随着Nd添加量的进一步增加,综合力学性能开始下降。而当合金中添加0.3%的稀土元素Y时,合金的综合力学性能最好,抗拉强度和延伸率分别为205 MPa、12.63%。

 Mg-5 Zn-2Al合金中添加不同含量及比例的Zr及Nd元素后,合金的显微组织得到了不同程度的细化,综合力学性能也得到了提高。对于添加相同Zr含量的Mg-5Zn-2Al镁合金而言,随着Nd含量的增加,Mg-5Zn-2Al-xNd合金的抗拉强度和http://www.999magnet.com/延伸率在铸态及热处理条件下均呈现先上升后下降的变化趋势,Nd的加入量为0.6%时,合金的综合力学性能最好,Mg-5Zn-2Al-0.3%Zr-0.6%Nd的抗拉强度和延伸率均达到所有试验合金的最大值,分别为210MPa,13.75%。
学位年度:2009