论文部分内容阅读
通过Clyne-Davies模型对MgZn2.5YxZr0.5(x=0.5,1,2,4,6)系合金的热裂敏感性进行了预测;采用X射线衍射和扫描电子显微镜分别对MgZn2.5YxZr0.5系合金进行显微组织和热裂区域组织形貌观察,并用自制的“T”字形热裂模具,通过A/D转换,用计算机对MgZn2.5YxZr0.5系合金凝固过程中的温度、收缩应力信号数据进行采集和进一步的处理,并描绘其曲线。研究MgZn2.5YxZr0.5合金的凝固温度区间,凝固最后阶段剩余液相分数,脆弱区域的凝固温度变化,第二相种类等因素对MgZn2.5YxZr0.5系合金热裂倾向的影响;合金热裂倾向从大到小顺序为MgZn2.5Y2Zr0.5>MgZn2.5Y0.5Zr0.5> MgZn2.5Y4Zr0.5> MgZn2.5Y6Zr0.5> MgZn2.5Y1Zr0.5,由于MgZn2.5Y2Zr0.5合金凝固温度区间最宽,脆弱区域的凝固温度变化最大,凝固最后阶段形成液膜最少,枝晶干涉点后析出的第二相阻碍枝晶间的补缩等多种原因造成合金热裂倾向最大。采用冷却曲线分析法对MgZn2.5YxZr0.5(x=0.5,1,2,4,6)系合金的糊状区的几个重要参数进行采集和分析。结果表明,随着Y含量的增加,MgZn2.5YxZr0.5合金的初晶形核两个特征温度Tn1-cc和Tn2-cc以及枝晶干涉点温度Tcoh,除MgZn2.5Y2Zr0.5外,均呈现逐步下降的趋势;(Tn1-cc-Tn2-cc)温度差逐渐增加。MgZn2.5YxZr0.5合金的枝晶干涉点固相分数为0.38~0.74,MgZn2.5Y2Zr0.5和MgZn2.5Y6Zr0.5较低,MgZn2.5Y4Zr0.5最高。通过扫描电子显微镜分别对MgZn2.5YxZr0.5系合金进行热裂区域及其截面的组织形貌观察。研究MgZn2.5YxZr0.5合金的糊状区特点,热裂区域组织形貌,凝固收缩应力曲线对MgZn2.5YxZr0.5系合金热裂倾向的影响;以及Y含量的变化对MgZn2.5YxZr0.5系合金热裂形成机理的影响:在Y含量较低时,合金发生热裂的主要机理是晶间搭桥理论,而对于Y含量较高时,是液膜理论和凝固收缩补偿理论共同作用的结果。研究MgZn2.5YxZr0.5合金的凝固路径,不同Y含量下的第二相相变反应类型、反应温度和反应的先后顺序,以及第二相种类对MgZn2.5YxZr0.5系合金热裂倾向的影响:W相阻碍枝晶间残余液相的流动,从而阻碍了枝晶间补缩的顺利进行,增大了合金的热裂倾向;I相主要起到抑制-Mg的枝晶生长,使晶粒得到细化,增大液膜抵抗凝固缩收应力的能力,降低合金热裂倾向;LPSO相主要起到抑制-Mg单相固溶体的生长,延长了最后凝固阶段枝晶间相互碰撞的时间,这对于补缩通道在更长的时间内保持畅通提供了有力条件,同时亦增强了合金在晶间的补缩能力,使合金热裂倾向得到显著下降。