新型高强抗蠕变镁合金的研究

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1、摘要出于镁合会具有密度小、比刚度和比强度高，阻尼性能好以及电磁屏蔽等优点，因而其在汽车、航天及电子产品等领域得到越来越广泛的应用。但镁合金高温强度低、抗蠕变性能差，严重阻碍了其作为结构材料在汽车、航天等领域作为耐热零部件使用。本文在M譬．zn基合金中添加Zr和稀土元素Nd，制备Mg-Z11-Nd-zr耐热合金。运用光学显微镜、x．射线衍射分析(Ⅺm)、扫描电子显微镜(sEM)和x一射线能谱分析(皿s)等手段，对合金的组织及性能进行了研究，确定了在试验条件下合金的最佳成分，并分析了添加元素对合金力学性能和蠕交性能的影

2、响机理。研究结果表明：(1)Zr元素对Mg-Zn．Nd合金具有显著的晶粒细化作用。当zr含量在O．8州％时，晶粒细化效果最好，主要是因为Zr在晶粒内部以a．zr形式析出，a．Mg以其核心结晶，通过异质形核有效地抑制晶粒长大。(2)随着zr含量增加，室温下合金的抗拉强度逐渐提高。当zr含量达到O．8州％时，抗拉强度和延伸率达到最大值。Ⅺ①和SEM能谱分析显示，在Mgzn5Nd3．5zrI合金中，析出Mgl2Nd、M97zn3和M＆zIlll等化合物。这些化合物钉扎位错起到强化合金的作用，同时由于合金晶粒细化，提高了合

3、金的力学性能。(3)175℃、50MPa下Mg砜Nd35Zrom合金具有较好的抗蠕变性能，200℃以上合金的抗蠕变性能降低。合金蠕变性能的提高，主要由于高熔点合金元素zr和Nd的加入，使得Mgzn5Nd3．5砜合金的金相组织得到了细化，同时形成的M91d州、M断zll3及M92Znll强化相，阻碍合金晶界交叉滑移，提高了蠕变性能。在本试验条件下，具有强度高、抗蠕变性能好的Mg．zII．Nd．盈系合金的最佳成分为：zn(5们％)一Nd(3．5wt％)-zI们．8wt％)-Mg(余量)。关键词镁合金；组织：性能；强度；

4、蠕变ABSTRACTSinceMagIlesiumaUoyshavesuchadvantagesaslawd即sity，lIigllSpecificstrengthanddgidily、gooddampingpe—．o曲anceandeJectromagneticshieldingabmty，meyhavebeenfoundmoreaIldmOreapplicationsinthefkldsofautoInobik、aerospaceandeledmnicproducIs．Hawevermeyhavelowstr℃

5、ngthandpoorcreepresistan∞athightcmpemlure，whicbhaveblockedthemf如mbeiIlgusedasstnlctufalmaI盯ialsIopmducehcat—resistantpartsin柚comotive，∽rospace卸dothcrindus仃ies．InthispapeLzrandram_earthekmeⅡINda咒addedintoMg-znbascdalloyandtllenewMg-zn-Nd-zralloyisfa嘶cated．ncnli

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8、astorefrainmegrowtll0fgminthrou曲hetcmgeneousnuclea虹on．(2)1kalloy’scensnes仃engIhgraduallyin四eas既谢IhZrad曲i0ⅡaIm锄tempemtu他，andboththetensnestrenglh蛐del∞gadonfeachesthem瓤i曲埘Val嘴swh姐the