新型高强稀土镁合金的热处理工艺和强化机理研究.pdf

华中科技大学硕士学位论文新型高强稀土镁合金的热处理工艺和强化机理研究姓名：罗可申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：张祥林;王爱华20080501华中科技大学硕士学位论文摘要论文采用拉伸力学性能测试结合XRD、TEM、SEM、EDS的微观组织分析手段研究了稀土元素和热处理工艺对Mg-5%Zn-1%Y-0.6%Zr-0.8%（Ce/Nd）和Mg-15%Gd-3%Y两种合金的组织和性能的影响。阐明了上述镁合金材料的合金成分-组织结构-变形行为-性能变化的相互关系和作用规律。提出了稀土元素细化镁合金铸造组织的主要机理是：由于稀土元素的加入使凝固过程中固/液界面前沿成分过冷度增大。加入适量稀土元素使铸锭在同等凝固条件下结晶时粗大的柱状晶完全转变成细小的等轴晶晶粒细化效果明显。研究发现Mg-5%Zn-1%Y-0.6%Zr-0.8%（Ce/Nd）体系的主要热处理强化机制应是细晶和时效强化。其中时效析出强化作用比较明显合金中除了MgZn2为已知强化相Mg-Y-Zn-Zr准晶也是可能的强化相。研究结果表明Mg-15%Gd-3%Y体系的主要强化机制是时效析出强化另外变形强化、动态再结晶和孪晶也对性能有一定贡献。研究发现该合金体系的主要时'''效析出强化相为MgGdY5()MgGd3MgY245的亚稳析出物β和βMgGd3也可'''能存在强化贡献。合金的时效析出序列为：SSSS→→→βββ()DO19()()cbcofcc。时效初期、峰值时效、过时效各个阶段合金中对应的主导析出相分别为：β''、β'、β证实了β''和β'较之平衡相β对合金的硬度和力学性能贡献更大是合金体系的主要强化相。关键词：稀土元素;沉淀强化;时效;亚稳相;力学性能I华中科技大学硕士学位论文AbstractEffectsofaddedrareearth(RE)elementsandheattreatmentparametersonmicrostructureandmechanicalpropertiesofMg-5%Zn-1%Y-0.6%Zr-0.8%（Ce/Nd）andMg-15%Gd-3%Yalloyswereinvestigatedinthisdissertation.Themicrohardnessandtensiletestcombinedwithscanningtransmissionmicroscope(SEM)incorporatingenergydispersivespectrumX-raydiffractionanalysis(XRD)highresolutionelectronmicroscope(HREM)revealedtherelationshipamongstchemicalcomposition–microstructure–deformationbehavio