论文部分内容阅读
本文通过铜模铸造法制备了几种Mg基非晶合金和准晶合金及其复合材料,采用光学电镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)及透射电镜(TEM)分析合金的组织形貌和相组成,利用电子万能试验机测试合金的力学性能,并采用SEM分析合金的断口形貌,研究了合金的亚稳态相形成能力、组织结构和相组成对合金力学性能的影响。Mg70-xZn25Ca5Cux(x=1,2,3,5,5)合金研究结果表明,当x=1时,合金的非晶形成能力最强,其非晶形成临界尺寸为3mm。同时合金具有较高的强度和较好的塑性,分别为690MPa和1.7%,这是目前在大尺寸Mg基非晶合金中所发现的最大塑性应变量。用Y取代Mg70-xZn25Ca5Cux合金里的Cu设计了Mg70-xZn25Ca5Yx(x=1,3)合金,研究Y元素对合金组织和力学性能的影响。研究发现,Y的加入促使合金中晶态相的出现,影响了合金的强度和塑性的提高。对Mg80-xZn14+xCa4Y2(x=0,2,4)合金,随着Zn含量的增加,合金的组织由枝晶形貌变为棒状形貌,再变为花瓣状形貌,并出现了颗粒状晶态相,合金的强度由x=O的540MPa降低到x=4的430MPa,而塑性则由2.4%降低到0.8%。根据准晶形成规律制备出Zn/Y比为6:1的Mg100-7xZn6xYx(x=1,2,3,4)合金,研究了缓冷和快冷凝固的组织。发现,随着Y元素的增加,合金中的晶粒变得细化,而Zn/Y的改变使合金中的准晶形态也发生了改变,由此判断准晶的析出方式发生了变化。冷却速度的不同,使合金中α-Mg相的组织发生了改变,出现了类似共晶准晶的层状结构。在Mg-Zn-Y合金中加入适量的Ni元素,设计出Mg87-xZn11Y2Nix(x=0,3,5,7,9)合金,结果表明,Ni的加入同样可以改变合金中准晶组织的形态,并且当x=7时,合金中开始出现鱼骨状的准晶组织,这种组织还未见到相关的研究报道。