合金元素cd和nd对zk60镁合金力学性能及腐蚀性能的影响

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时间:2019-02-06

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1、中南大学硕士学位论文摘要本论文以添加合金元素Cd和Nd的ZK60镁合金为研究对象,通过X.射线衍射分析、光学显微镜观察、扫描电镜观察、透射电镜观察等手段,研究了合金元素Cd和Nd对ZK60镁合金热变形行为、显微组织、力学性能及腐蚀性能的影响,实验结果表明:1、ZK60.1.7Nd.0.7Cd镁合金在同一应变速率下,随变形温度提高,动态再结晶晶粒尺寸增大,体积分数增加;在同一温度下,随应变速率增加,动态再结晶晶粒尺寸减小,体积分数减少。2、合金元素Cd和Nd均能细化ZK60镁合金晶粒,Nd细化效果优于C

2、d,两者共同作用细化效果最佳。同时加入后,铸态平均晶粒尺寸由1009m细化到359m,挤压态平均晶粒尺寸由209m左右细化到7“m左右。因Cd与Mg完全互溶,起固溶强化作用;Nd与Mg、Zn发生共晶反应生成Nd3M96Znll相,Nd3M96Znll相阻碍位错运动,提高合金强度。故同时加入Cd和Nd后,挤压态合金极限抗拉强度由296MPa提高到334MPa,屈服强度由240MPa提高到300MPa。3、ZK60.1.7Nd.0.7Cd合金经T6处理后强度下降,宜采用T5处理。在本实验条件下,最佳T5处

3、理工艺为:120℃/15h。经最佳时效工艺处理后,极限抗拉强度提高到349MPa,屈服强度达到315MPa。4、同时加入Cd和Nd后降低了合金的腐蚀性能,各个状态下ZK60.1.7Nd.0.7Cd合金的腐蚀性能均比ZK60合金差。ZK60.1.7Nd.0.7Cd合金的腐蚀性能T5态(120。C/15h)优于挤压态,挤压态好于铸态。关键词:ZK60镁合金,挤压,热处理,力学性能,腐蚀性能中南大学硕士学位论文AbS仃actAbstractTheinfluenceofCdandNdonthemicrostr

4、ucture.mechanicalpropertiesandcorrosionresistanceofZK60alloywasinvestigatedbyopticalmicroscopy(OM),X—raydiffraction(XRD),scanningelectronicmicroscopy(SEM)andtransmissionelectronmicroscopy(TEM).Someexperimentresultsaleobtainedasfollows.1.Thedynamicallyre

5、crystallizedgrainsizeandtherecrystallizationvolumefractionofZK60.1.7Nd.0.7Cdalloyincreasewithincreasingdeformationtemperatureunderthesamestrainrateandreducewithincreasingstrainrateunderthesamedeformationtemperature.2.TheadditionofCdorNdcailrefinethemicr

6、ostructuresandimprovetheyieldstrengthofZK60alloy.TheeffectofCdadditionongrainrefinementisbetterthanthatofNdadditionwhiletheeffectiSthebestfortheCO.additionofCdandNd.CdcompletelydissolvedinMgmatrix,whichresultsinincreasingoftheyieldstrengthofZK60alloy.Ow

7、ingtotheadditionofNd,aNd3M96Znnphaseappeals,whichblocksthemovementofdislocationlinesandimprovethestrength.OwingtotheCO—additionofCdandNd,thegrainsizeofas.castZK60alloyCanberefinedto35I.tmandas.extrudedZK60alloycanberefinedto7¨m.Foras-extrudedZK60alloy,t

8、heyieldstrengthCallbeimprovedto300MPaandtheultimatetensilestrengthCallbeimprovedto334MPa.3.AfterT6treatment,thestrengthofZK60.1.7Nd.0.7Cdalloydecreased.Theheattreatmentofas.extrudedZK60.1.7Nd.0.7CdalloyshouldadoptT5treatment.Theo

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