金属学报  2007, Vol. 43 Issue (6): 612-618

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Mg-xYb和Mg-xYb-0.4Zr合金的铸态组织及力学性能

于文斌 刘志义 程南璞 何洪

中南大学材料科学与工程学院; 长沙 410083

于文斌; 刘志义; 程南璞; 何洪 . Mg-xYb和Mg-xYb-0.4Zr合金的铸态组织及力学性能[J]. 金属学报, 2007, 43(6): 612-618 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(871 KB)   摘要: 为探讨稀土元素镱对镁的合金化作用，制备了Yb含量分别为0.5、1、2、3、4和8%（质量分数）的Mg-Yb和Mg-Yb-0.5Zr系列镁合金．用光学显微镜、扫描电镜和电子探针等对合金的显微组织和相结构进行了观察和分析，并进行了拉伸实验和硬度测试．发现随着Yb含量的增加，Mg-Yb二元合金的晶粒明显细化，但少量的Yb（≤4％）并不能改变合金原来的晶粒形态；添加0.5% （质量分数）的Zr使Mg-Yb二元合金全部得到细小的等轴晶粒，合金的强度和硬度明显提高．当Yb含量达8 % 时，因强烈的成分过冷促使等轴枝晶的形成，晶界处的Mg2Yb由断续的条块状变为连续网状，并出现共晶组织，合金的强度和延伸率降低．实验证明，稀土元素镱对镁具有良好的细化晶粒和强化作用，Zr是Mg-Yb合金非常有效的晶粒细化剂． 关键词 ： 镁合金,  Yb,  Zr.,  显微组织,  力学性能     Abstract：To understand the alloying effects of a heavy rare earth metal, ytterbium, in magnesium, two series of Mg-Yb and Mg-Yb-0.5Zr magnesium alloys were prepared using flux protection with Yb additions of 0.5, 1, 2, 3, 4 and 8 % (mass fraction), respectively. Microstructure analyses and mechanical properties tests of the alloys were performed by use of optical microscope, X-ray diffraction, differential scanning calorimeter, Scanning electric microscope and electro-probe, et al. It is found that adding ytterbium in pure Mg can refine grain sizes remarkably but not change the primary columnar morphology below 4% Yb contents. All Mg-Yb binary alloys obtained fine equiaxed grains with the addition of 0.5% (mass fraction) zirconium. The tensile strengths and hardness of the alloys increase with the increase of Yb contents. In the case of high Yb content, 8%, the strength and elongation drops sharply due to the formation of continuous network Mg2Yb intermetallics and eutectic structures on grain boundaries. The results show that ytterbium has refining and alloying effects on magnesium and zirconium was an effective grain refiner in Mg-Yb binary alloys. Key words： 收稿日期: 2006-10-30      ZTFLH:  TG113.12， TG146.2   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 于文斌 刘志义 程南璞 何洪 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/Y2007/V43/I6/612 [1]Mordike B L,Ebert T.Mater Sci Eng,2001;A302:37 [2]Zheng W C,Li S S,Tang B,Zeng D B.Acta Metall Sin, 2006;42:835 (郑伟超,李双寿,汤彬,曾大本．金属学报,2006;42:835) [3]Xia C Q,Wang Y N,Wu A R,Gu Y.J Central South Univ Technol,2005;12:515 [4]Rokhlin L L,Dobatkina T V,Tarytina I E.J Alloy Compd, 2004;367:17 [5]Li Z C,Zhang H,Liu L.Mater Lett,2004;58:3021 [6]Ma C J,Liu M P,Wu G H.Mater Sci Eng,2003;A349: 207 [7]Ye C W,Liu Z Y,Zhang K.Foundry,2005;54:356 (叶呈武,刘志义,张坤．铸造,2005;54:356) [8]Rokhlin L L,Nikitina N I.J Alloy Compd,1998;279:166 [9]Nie J F,Gao X,Zhu S M.Scr Mater,2005;53:1049 [10]Massalski T B,Murray J L,Bennett L H.Binary Alloy Phase Diagrams.Materials Park,Ohio:ASM,1988:1563 [11]Li D H,Dong J,Zeng X Q.Mater Rev,2005;19(8):51 (李德辉,董杰,曾小勤．材料导报,2005;19(8):51) [12]Ferro R,Saccone A,Borzone G.J Chin Rare Earth Soc, 1997;15:262 (Ferro R,Saccone A,Borzone G.中国稀土学报,1997;15: 262) [13]Lu S Q,Huang B Y,He Y H.Mater Rev,2003;17(1):11 (鲁世强,黄伯云,贺跃辉．材料导报,2003;17(1):11) [14]Yu K,Li W X,Zhang S J.Rare Met Mater Eng,2005;7: 1013 (余琨,黎文献,张世军．稀有金属材料与工程,2005;7: 1013) [15]Luo Z P,Zhang S Q.Acta Metall Sin,1993;29:176 (罗治平,张少卿．金属学报,1993;29:176) [16]Ma Q,Das A.Scr Mater,2006;54:881h [1] 郑亮, 张强, 李周, 张国庆. 增/降氧过程对高温合金粉末表面特性和合金性能的影响：粉末存储到脱气处理[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1265-1278. [2] 张健, 王莉, 谢光, 王栋, 申健, 卢玉章, 黄亚奇, 李亚微. 镍基单晶高温合金的研发进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1109-1124. [3] 宫声凯, 刘原, 耿粒伦, 茹毅, 赵文月, 裴延玲, 李树索. 涂层/高温合金界面行为及调控研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1097-1108. [4] 张雷雷, 陈晶阳, 汤鑫, 肖程波, 张明军, 杨卿. K439B铸造高温合金800℃长期时效组织与性能演变[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1253-1264. [5] 卢楠楠, 郭以沫, 杨树林, 梁静静, 周亦胄, 孙晓峰, 李金国. 激光增材修复单晶高温合金的热裂纹形成机制[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1243-1252. [6] 李景仁, 谢东升, 张栋栋, 谢红波, 潘虎成, 任玉平, 秦高梧. 新型低合金化高强Mg-0.2Ce-0.2Ca合金挤压过程中的组织演变机理[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1087-1096. [7] 陈礼清, 李兴, 赵阳, 王帅, 冯阳. 结构功能一体化高锰减振钢研究发展概况[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1015-1026. [8] 丁桦, 张宇, 蔡明晖, 唐正友. 奥氏体基Fe-Mn-Al-C轻质钢的研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1027-1041. [9] 孙蓉蓉, 姚美意, 王皓瑜, 张文怀, 胡丽娟, 仇云龙, 林晓冬, 谢耀平, 杨健, 董建新, 成国光. Fe22Cr5Al3Mo-xY合金在模拟LOCA下的高温蒸汽氧化行为[J]. 金属学报, 2023, 59(7): 915-925. [10] 袁江淮, 王振玉, 马冠水, 周广学, 程晓英, 汪爱英. Cr2AlC涂层相结构演变对力学性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(7): 961-968. [11] 吴东江, 刘德华, 张子傲, 张逸伦, 牛方勇, 马广义. 电弧增材制造2024铝合金的微观组织与力学性能[J]. 金属学报, 2023, 59(6): 767-776. [12] 侯娟, 代斌斌, 闵师领, 刘慧, 蒋梦蕾, 杨帆. 尺寸设计对选区激光熔化304L不锈钢显微组织与性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(5): 623-635. [13] 刘满平, 薛周磊, 彭振, 陈昱林, 丁立鹏, 贾志宏. 后时效对超细晶6061铝合金微观结构与力学性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(5): 657-667. [14] 张东阳, 张钧, 李述军, 任德春, 马英杰, 杨锐. 热处理对选区激光熔化Ti55531合金多孔材料力学性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(5): 647-656. [15] 邵晓宏, 彭珍珍, 靳千千, 马秀良. 镁合金LPSO/SFs结构间{\mathrm{10}\overline{\mathrm{1}}\mathrm{2}}孪晶交汇机制的原子尺度研究[J]. 金属学报, 2023, 59(4): 556-566. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed