园林屋顶用Mg-6Gd-3Y-0.5Zr合金热处理工艺优化.pdf

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1、铸造FOUNDRYOct．2016V01．65No．10园林屋顶用Mg一6Gd一3Y一0．5Zr合金热处理工艺优化张谊，周渝，刘云(湖北文理学院，湖北襄阳441053)摘要：采用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、带有电子能谱仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)和电子拉力试验机等，研究了园林屋顶用Mg．6Gd．3Y．0．5Zr合金经固溶和时效工艺处理后的显微组织和力学性能。结果表明，Mg．6Gd．3Y．0．5zr的铸态合金主要由d—Mg基体、M95Gd相和M924Y5相构成，在510℃条件下固溶处理6h

2、，合金中的稀土析出相基本消失，晶粒粗化还未开始，所得合金硬度值较高；在225℃条件下时效处理12h，合金的硬度值基本达到最大值，且时效温度不高，时效时间较短。关键词：Mg．6Gd．3Y一0．5zr，合金；显微组织；固溶；时效；力学性能中图分类号：TG46．2文献标识码：A文章编号：1001—4977(2016)10—1010—04OptimizationofHeatTreatmentProcessforGardenRoofMg一6Gd-3Y一0．5ZrAlloyZHANGYi，ZHOUYu，LIUYun(Hube

3、iUniversityofArtsandScience，Xiangyang441053，Hubei，China)Abstract：ThemicrostructuresandmechanicalpropertiesofMg一6Gd一3Y．0．5ZralloyaftersolidsolutionandagingtreatmentwereinVestigatedbyusingopticalmicroscope(o^D，Xraydiffraction(XRD)，scanningelectronmicroscopy(SEM

4、)withtheelectronenergyspectrometer(EDS)andelectronictensiletestingmachine．TheresultsshowthatMg．6Gd．3Y一0．5Zralloymainlyconsistsof仪一Mgmatrix，M95GdphaseandM924Y5phase．Aftersolidsolutiontreatmentat510℃for6htheprecipitatesofthealloyalmostdisappeared,thegraincoarse

5、ninghasnotstart,andthehigheralloyhardnessiSobtaineckAfteragingtreatmentat225℃for1211．thehardnessvalueofthealloyiSclosedtothemaximumvalue．theagingtemperatureis10w’andtimeisshort．Keywords：Mg．6Gd．3Y．0．5Zralloy；microstructure；solidsolution；aging；mechanicalpropert

6、ies镁合金是目前工程应用中最轻的金属结构材料，主要应用于航空、航天、运输、化工、火箭等领域，随着技术的进步、生产成本的下降，镁合金在民用领域也有着很大的发展潜力。近年来，人民的生活水平不断提高，对生活品质的要求越来越高，供人观赏的园林也越来越多，而镁合金屋顶在园林生产中已被广泛应用旧]。在现有的稀土镁合金中Mg．Gd系合金具有优异的铸造性能、力学性能以及抗腐蚀性能，是近年来研究的热点之一。但稀土元素Gd价格昂贵、密度较高，致使合金生产成本高、密度大，不利于其商业化应用M。对此，镁合金研究工作者做了大量的研究，通

7、过在Mg．Gd二元系基础上添加Y、Nd、Sm、Zr、Mn、Zn等元素，或采用不同热处理以及变形工艺，希望在降{L￡Gd含量的同时，仍能制备出具有优良力学性能的Mg．Gd系合金剐2】。本试验研究了园林屋顶用Mg一6Gd一3Y．0．5Zr(质量分数，％，下同)合金的固溶和时效处理对合金的显微组织和力学性能的影响，确定了优化的固溶和时效处理的温度和时间，为进一步研究该系列合金工艺及性能提供参考。1试验试验用原材料为纯镁锭(99．95％)、中间合金Mg一30Gd、Mg-25Y和Mg-25Zr，所有原材料在装炉前均进行干燥

8、处理。合金熔炼在电磁中频感应炉中进行，采用高纯刚玉坩埚作为器皿，熔炼和浇注过程中使用99％C02+1％SF。(体积分数)混合气体保护。在780℃下加入精炼剂精炼20min并除渣，再随炉冷却至700～720℃后，浇注于已预热至250℃的金属模具中(图1)。取出铸锭的试块用MgO粉覆盖，然后进行不同工艺的固溶和时效处理，其热处理工艺参数如表l所示。基金项目：湖北省教育厅201