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1、南京工业大学硕士学位论文快速凝固Mg-Zn-Y合金的制备、组织及性能姓名：刘静远申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：张振忠20060501硕士学位论文摘要针对高比强耐蚀镁基合金的开发和急冷快速凝固条件下非晶准晶亚稳相凝固机制的研究问题本文在国内首次提出了真空环境下以单辊甩带法制备镁合金薄带粉磨制粉烧结制备块体为工艺路线制备含亚稳相高性能镁合金的研究思路以Mg99-XZn1YX(X=1,2,3)合金和Mg95Zn4.3Y0.7Mg82Zn17Y1合金为研究对象在成功制备合乎设计成分的母合金和薄带的基础上通过TEMSADSEM
2、XRDXRFDSCOM显微硬度测定化学稳定性表征等分析手段系统研究了成分冷却速率对以上合金的凝固组织和力学化学稳定性的影响初步探讨了Mg-Zn-Y在急冷快速凝固条件下的凝固机制和腐蚀机制随后通过粉磨预压烧结成型工艺探讨制备出了快速凝固Mg82Zn17Y1合金烧结块体材料并研究了其抗压性能本文的主要工作和获得的主要结论如下(1)通过制备工艺探索和原料收得率计算及成分优化成功制备出了合乎设计成分要求的Mg-Zn-Y母合金试样和不同冷却速率下的急冷快速凝固薄带并推荐出了较好的制备工艺(2)研究发现快速凝固Mg-Zn-Y薄带的相组成与对应母
3、合金具有较大差别高冷却速率有利于获得非晶相并弥散细化MgZnmYn金属间化合物相和á-Mg(Zn,Y)固溶体相从而大幅度提高材料的显微硬度和化学稳定性(3)在快速凝固Mg99-XZn1YX(X=1,2,3)合金中Y含量的增加有利于薄带中Mg12YZn相的析出非晶相体积分数和显微硬度的提高并促进合金非晶形成能力的提高冷却速率的提高有利于提高Mg12YZn相的含量(4)研究发现快速凝固Mg95Zn4.3Y0.7合金中存在Mg33.92Y8.69Zn57.39(at.%)类准晶相和非晶相且冷却速率的提高有利于细化该类准晶相并提高非晶相的含
4、量(5)较系统研究了快速凝固Mg-Zn-Y合金薄带的成分组织与硬度和化学稳定性的关系其显微硬度和化学稳定性均存在随着冷却速率增加而增大的变化规律其在不同溶液中的化学稳定性则存在如下规律10%NaOH>5%NaCl>1%HCl这些规律与其凝固组织特征和不同溶液中的腐蚀机制密切相关I摘要(6)通过粉磨工艺和烧结工艺探讨成功制备了快速凝固Mg82Zn17Y1烧结块体材料并推荐出了较好的制备工艺参数发现在薄带粉磨过程中存在一定程度的非晶晶化现象(7)初步探索了快速凝固Mg-Zn-Y合金的凝固机制和腐蚀机制并对以上研究结果产生的原因进行了理论
5、分析本文研究对含亚稳相高性能镁合金的开发和极端非平衡条件下Mg-Zn-Y合金凝固机制的深入研究具有重要指导作用关键词Mg-Zn-Y合金急冷快速凝固微观组织粉末烧结性能凝固机制II硕士学位论文ABSTRACTAboutpreparingofhighspecificstrengthandcorrosionresistanceMg-basedalloyandthesolidificationmechanismresearchofamorphousorquasicrystalmetastablephaseontheconditionofra
6、pidlysolidification,thisthesishasproposedfirstlyanewmethodthatpreparinghighpropertybulkMg-basedalloycontainingmetastablephase.Themethodcontainsthreepreparingstepsinvacuumcondition,“preparingMg-basedribbonsbymeltspinning,preparingpowderbymilling,preparingbulkalloybypowe
7、rsintering”.OnthebasisofpreparingMg99-XZn1YX(X=1,2,3),Mg95Zn4.3Y0.7andMg82Zn17Y1masteralloyandrapidlysolidifiedribbonssuccessfully,theeffectsofcompositionandcoolingrateonsolidifiedstructure,mechanicalpropertyandchemicalstabilitythenhadbeenstudiedsystematicallywiththeai
8、dofTEM,SEM,XRD,XRF,DSC,OM,microhardnessanalysisandchemicalstabilityanalysisexperiment,soon.Meanwhile,thesolidificatio
