冷却速度及热处理工艺对mgygdzn系合金显微组织和力学性能的影响

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1、冷却速度及热处理工艺对Mg-Y-Gd-Zn系合金显微组织和力学性能的影响摘要本文在总结国内外耐热镁合金发展经验的基础上，自行开发了以(Mg96Y3Gd1)99.85Zr0.15合金为基，通过添加Zn元素制备了几种不同成分高强度耐热镁合金。系统研究了冷却速度及热处理工艺对Mg-Y-Gd-Zn系合金显微组织和力学性能的影响；通过OM、XRD和SEM分析，研究了Zn对Mg-Y-Gd-Zn系合金基体形貌和析出相的形态、分布和晶体学特征的影响；研究LPSO结构的形成、转变与控制及其对合金力学性能的影响。研究

2、表明，Mg-Y-Gd-Zn系合金具有较好的高温力学性能。Zn的加入，晶界上形成高温稳定的18R长周期结构相Mg12Y1Zn1相，进一步提高了合金的高温力学性能，同时在铸态合金的基体内也出现长周期结构。通过热处理工艺的优化，使(Mg96Y3Gd1)99.85Zr0.15和(Mg95Y3Gd1Zn1)99.85Zr0.15两种合金室温抗拉强度分别达到322MPa和290MPa，屈服强度达到233MPa和185MPa，在250℃高温下抗拉强度分别达到289MPa和319MPa。随着多个滑移系的开动以及塑

3、性的改善，加Zn合金中由于高温稳定相的存在，Mg-Y-Gd-Zn系合金在高温下表现出了高于常温的力学性能。I此外，本文通过不同冷却方式铸造(Mg95Y3Gd1Zn1)99.85Zr0.15合金组织的对比以及通过控制热处理工艺，讨论了LPSO结构的演变过程，并初步确定了控制其生长的工艺。同时，也讨论了LPSO结构的存在对Mg-Y-Gd-Zn系合金力学性能的影响。关键词：镁合金，高强度，耐热，Mg-Y-Gd-Zn合金，热处理，LPSOIIEffectofcoolingvelocityandheat-t

4、reatmentparametersonthemicrostructureandmechanicalpropertiesofMg-Y-Gd-ZnalloysABSTRACTBasedontheexperienceoftheheat-resistantdeveloping，severalhighstrengthheat-resistantMagnesiumalloyswerepreparedbyaddingZninto(Mg96Y3Gd1)99.85Zr0.15alloys.Studyoftheco

5、olingvelocityandheat-treatmentparameterseffectonthemicrostructureandtensilepropertiesofMg-Y-Gd-Znalloyswerecarriedout；effectoftheZnadditiononthemicrostructureofmatrixandprecipitates，thedistributionandthecrystallographycharactersoftheprecipitateswerest

6、udiedusingOM、XRDandSEM；theformation、trasitionandcontributionoftheLPSOstructureanditseffectonthemechanicalpropertiesofthealloyswerestudied.Mg-Y-Gd-Znalloyspresenthighpropertiesatelevatedtemperature.AstheadditionofZn，high-temperaturestablephasesMg12Y1Zn

7、1with18Rlongperiodstackingorder(LPSO)areformedintheboundaries.ItIIIalsoimprovesthepropertiesofMg-Y-Gd-Znalloysatelevatedtemperature.AndotherLPSOstructuresarealsodiscoveredinmatrixofthe(Mg95Y3Gd1Zn1)99.85Zr0.15alloyAccordingtotheoptimizingofheat-treatm

8、entparameters，UTSof(Mg96Y3Gd1)99.85Zr0.15and(Mg95Y3Gd1Zn1)99.85Zr0.15alloysreaches322MPaand290MPa，alongwiththeTYSreaches233MPaand185MParespectivelyatroomtemperature.Thankstothestartingofseveralslipsystems，theimprovementoftheplasticity，andthehi