论文部分内容阅读
镁合金作为目前密度最小的金属结构材料之一,广泛应用于航空航天工业、军工领域、交通领域(包括汽车工业、飞机工业、摩托车工业、自行车工业等)、3C领域等。但由于它的塑性及高温抗蠕变性能较差应用受到限制。在Mg-Zn-Y三元合金系中存在稳定α-Mg和I相两相共存区,而一定的体积分数的准晶均匀分布在镁基体中,可制备准晶增强高强度镁合金,为提高镁合金的性能提供了一个崭新的途径。而合金设计需要准晶相关相平衡信息的支撑。 本研究采用合金平衡组织结构分析法、结合热分析,研究了Mg-Zn-Y系富低Y侧准晶相关相转变,以及400℃、450℃、475℃的相平衡关系,获得以下结论: 在Mg-Zn-Y三元系低Y侧,六方结构的Z相、二十面体准晶I相、六方结构的H相以及面心立方的W相这四种三元化合物与α-Mg固溶体平衡共存的稳定性不同,其中,W相的稳定性最高,其次是H相和二十面体准晶I相,稳定性最差的是Z相。 Mg-Zn-Y合金系中准晶I相可与α-Mg固溶体共存至448.8℃,发生四相包共晶转变α-Mg+I→W+Liq,或发生共晶转变α-Mg+I→Liq。α-Mg固溶体可与Z相平衡共存至344.1℃,超过此温度,发生六方晶体结构的Z相向二十面体准晶I相的转变。 此外,在339.5℃,发生初晶W相向H相的转变。 400℃时,在富镁角可存在三相区α-Mg+Liq+I;α-Mg+I+H;α-Mg+H+W以及两相区α-Mg+I。当5.87<Zn/Y<6.76时,处于α-Mg+I的两相区,此两相区的存在,为制备准晶增强高强度镁合金提供了更多可能性。当Zn/Y<3.77,合金中不再有准晶I相,出现了三元化合物W相。当Zn/Y>6.76,合金处于液相相关相平衡。 Mg-Zn-Y系低Y侧450℃和475℃等温截面图有一个三相平衡:W相+液相+α-Mg相。与Mg-Zn-Y系低Y侧400℃等温截面图相比,液相中Y原子的溶解度由0.6%增加至3.4%。至475℃,可溶入6.6%Y原子。