【摘 要】
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由于长周期有序相（LPSO）能够有效强化镁合金,近年来成为镁合金研究领域的一个热点。Mg-Ni-Y是LPSO增强镁合金中重要的三元系,但有关该体系LPSO的相结构存在分歧,另外还缺乏LPSO含量对合金力学性能影响的研究。本研究采用合金法,通过SEM、EDS、DSC和TEM等材料分析方法,研究了 Mg-Ni-Y合金中LPSO的显微结构及相转变,完善了 Mg-Ni-Y合金富镁角相图;在此基础上,设计了
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由于长周期有序相（LPSO）能够有效强化镁合金,近年来成为镁合金研究领域的一个热点。Mg-Ni-Y是LPSO增强镁合金中重要的三元系,但有关该体系LPSO的相结构存在分歧,另外还缺乏LPSO含量对合金力学性能影响的研究。本研究采用合金法,通过SEM、EDS、DSC和TEM等材料分析方法,研究了 Mg-Ni-Y合金中LPSO的显微结构及相转变,完善了 Mg-Ni-Y合金富镁角相图;在此基础上,设计了不同LPSO含量的Mg-Ni-Y合金,研究变形再结晶和LPSO含量对Mg-Ni-Y合金力学性能的影响。主要研究结果如下:（1）Mg-Ni-Y合金能够形成多种LPSO相,合金成分不同,稳态的LPSO相结构也不同。富Mg区合金Mg97.0Ni0.9Y1.2、Mg96.4Ni1.2Y2.4、Mg95.8Ni1.5Y2.7的铸态组织中仅有18R结构,稳态相结构亦为18R;随着Ni、Y含量提高,铸态Mg89.8Ni4.5Y5.7合金中含有14H和18R,而稳态相结构为14H;进一步提高Ni、Y含量,铸态Mg84.4Ni7.1Y8.5合金中含有10H和18R,而稳态相结构为18R。（2）结合SEM、TEM、EDS等分析结果,完善了 Mg-Ni-Y合金富镁角400℃和500℃等温相图。Mg-Ni-Y合金富镁角400℃等温相图中共存在三个三相区:（Mg）+Mg24Y5+18R,14H+Mg2Ni+（Mg）,1 8R+Mg2Ni+MgNi4Y,一个双相区:18R+（Mg）。富镁角500℃等温相图中共有两个三相区:（Mg）+Mg24Y5+18R,14H+MgNi4Y+（Mg）,两个双相区:18R+（Mg）,18R+MgNi4Y。（3）根据Mg-Ni-Y相图,设计了含LPSO质量百分比为10%、20%和30%的合金 Mg97.0Nio.9Y1.2、Mg96.4Ni1.2Y2.4、Mg95.8Ni1.5Y2.7,研究挤压温度和 LPSO 含量对力学性能的影响。结果表明,在不同挤压温度下,LPSO含量增加,合金强度都增大。LPSO含量为30%的Mg95.8Ni1.5Y2.7合金屈服强度可达252MPa,抗拉强度为344MPa。另外LPSO提高合金的动态再结晶温度。实验发现,LPSO含量为10%、20%和30%的Mg-Ni-Y合金发生完全动态再结晶的温度分别为300℃、330℃和360℃。再结晶后LPSO含量为30%的Mg95.8Ni1.5Y2.7合金屈服强度σs=243MPa,抗拉强度σb=347MPa,延伸率 δ=14%。
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