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高強(qiáng)度高塑性變形鎂合金材料及制備方法與流程

1211   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:重慶大學(xué)  
2023-09-21 14:28:48
本發(fā)明涉及一種鎂合金,特別涉及一種高強(qiáng)度高塑性變形鎂合金材料及制備方法。 背景技術(shù): :鎂合金是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料之一,具有高的比強(qiáng)度和比剛度,出色的尺寸穩(wěn)定性和優(yōu)良的減震性。同時,相比塑料,其回收性更勝一籌,無環(huán)境污染,被譽(yù)為“21世紀(jì)重要的綠色工程金屬結(jié)構(gòu)材料”。近年來,隨著能源資源日趨緊張,鎂合金有望在汽車、電子、電器、航天航空領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。低強(qiáng)度是限制鎂合金廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵,普通鎂合金(目前商用高強(qiáng)鎂合金材料mg-zn-zr合金,其典型的合金牌號如zk60,該合金抗拉強(qiáng)度只有340mpa)的絕對強(qiáng)度為100-350mpa,遠(yuǎn)低于鋼的1000mpa和鋁合金的600mpa,嚴(yán)重影響鎂合金的使用范圍。為了發(fā)展高強(qiáng)度鎂合金,通常在鎂合金中加入大量的gd,y等重稀土元素,鎂合金的強(qiáng)度大大提高,同時,通過時效處理可進(jìn)一步提高合金的強(qiáng)度。t.homma等人開發(fā)的mg-10gd-5.7y-1.6zn-0.6zr合金,擠壓態(tài)下其強(qiáng)度可達(dá)542mpa,屈服強(qiáng)度可達(dá)473mpa;c.xu等人研究的mg-8.2gd-3.8y-1.0zn-0.4zr經(jīng)過擠壓,軋制,時效后其抗拉強(qiáng)度可達(dá)505mpa,屈服強(qiáng)度可達(dá)416mpa,y.kawamura等在材料學(xué)報-第42卷第7期第1172~1176頁上發(fā)表的文章“rapidlysolidifiedpowdermetallurgymg97zn1y2alloyswithexcellenttensileyieldstrengthabove600mpa”中公開了一種采用快速冷卻和粉末冶金(rsp/m)技術(shù)制備的mg97zn1y2鎂合金,該鎂合金雖然強(qiáng)度高達(dá)610mpa。雖然這些合金強(qiáng)度非常高,但是其塑性卻不是非常理想,同時,由于大量重稀土元素的加入以及復(fù)雜的制備工藝,成本也大大提高,難以在工業(yè)上廣泛應(yīng)用。在鎂合金mg-y-zn中,當(dāng)y/zn的原子比大于1時,會生成lpso相(長周期有序結(jié)構(gòu),最常見的有18r和14h型,化學(xué)式為mg12yzn),能顯著提高合金的力學(xué)性能。研究表明,降低層錯能(sfe)可以產(chǎn)生更多的層錯以及l(fā)pso結(jié)構(gòu)。合金元素對鎂合金中的層錯能有顯著影響。在特定情況下,zn和y等元素能大大降低sfe,因此lpso結(jié)構(gòu)在mg-y-zn合金中比較容易出現(xiàn)。但是,傳統(tǒng)的mg-y-zn合金中,如果只是通過退火和擠壓的工序,lpso結(jié)構(gòu)
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