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Mg-Ho基合金的组织与性能研究

刘娇娇

   稀土元素是改善镁合金高温性能最有效的元素,在镁合金中,稀土镁合金占有特殊的地位。目前世界各国含稀土铸造镁合金牌号已占镁合金总数的50%以上。中国是镁、稀土资源大国,研究和开发价格适中且高性能的稀土镁合金具有非常有利的条件。 采用金属型铸造制备了Mg-10Ho-0.6Zr-xRE(x = 0 ~ 6,RE = Ce,Nd,Y)合金以及Mg-3Zn-0.6Zr-xHo(x = 3,5,7)合金。利用光学显微镜(OM)、X-衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电感耦合等离子发射光谱仪(ICP)、万能试验机等检测分析技术,研究了实验合金的显微组织、时效行为以及力学性能。 结果表明:在Mg-Ho二元合金中,加入10%稀土Ho时,合金的枝晶间距最小且力学性能最优,因此选择Mg-10Ho合金作为基体合金,并在此基础上添加一定的稀土Ce、Nd、Y来进一步提高合金的力学性能。加入稀土Ce的合金中,当Ce含量为0.5%时,时效硬化效果最明显,时效后该合金室温下的抗拉强度和屈服强度分别为199 MPa和132 MPa,比铸态合金提高了近1.1倍。对于加入Nd的合金,当Nd含量为3%时,合金的耐热性能较好,当Nd含量为5%时,合金时效硬化效果最显著,力学性能最优,常温下抗拉强度和屈服强度分别为323 MPa和212 MPa,250℃时的抗拉强度和屈服强度分别为258 MPa和176 MPa,均为铸态合金的1.3 ~ 1.4倍。重稀土元素Y的加入使合金具有良好的时效硬化效果,但热处理后,该系合金硬度大幅度提高的同时合金的强度却没有明显改善。 铸态Mg-3Zn-xHo-0.6Zr(x = 3,5,7)合金系中,随着Ho含量的增加,硬度值逐渐增大但强度降低,主要是由于硬脆相Mg_3Ho_2Zn_3相的增多以及它在Mg基体中的连续分布。……   
[关键词]:Mg-Ho-RE合金;组织;时效硬化;力学性能
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:河南理工大学2010年
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