在含有稀有元素Mg–Zn–Zr的合金中,加工工艺对相变的影响(有出处)738--中英文翻译.doc

在含有稀有元素Mg–Zn–Zr的合金中，加工工艺对相变的影响 Jitka Pelcov′a ?, Bohumil Smola, Ivana Stul′?kov′a 捷克人民共和国布拉格查尔斯大学的数学和物理教师 Ke Karlovu 5, CZ-121 16, 2005年8月30日被一般承认，从2005年12月13日开始校订，2005年12月15日被接受。 摘要 我们进行了一项调查，旨在研究退火对镁合金（镁3%，锌1%，钕0.5%锆）在沉淀过程和显微结构的稳定性的作用，这种合金是在多种凝固条件形成的。该合金是在有或者没有后续挤出的情况下挤压铸造和喷雾成形的。在退火温度从293变到783K的同时通过相对电阻率的变化研究相变，对选定状态的显微结构在透射电镜技术显微镜下进行了详细的分析。 1.介绍 因为他们具有特殊的属性，例如低密度，高强度，良好的机械加工性和实用性镁合金广泛应用于天空，航空，汽车或休闲工具。在稳定升高时因为他们适度的机械延展性，镁基合金的引用也是有限的。通过使用现代加工工艺（合成物，快速凝固合金，加入纳米颗粒）或者使用非传统的合金元素，像稀土元素可以改良镁合金。[1]通过减少生产必要的步骤，并且提高微观结构的细化，压制和宏观分离的属性的优势，喷射成型，作为快速凝固的种加工工艺，是可能降低生产成本的。这种技术已经应用于含镁3%，锌1%，钕锆MgZn, MgZn2, Mg2Zn3的沉淀物能够被观察到。Zr元素能够细化晶粒尺寸，并且它还参与相的发展，这种相可以提高合金的抗拉强度和抗蠕变性能。大多数Mg-Zr合金含稀土元素,如铈,钕和镧系元素，由于晶界网络的形成相对低的共溶性他们能与镁形成共晶系统并且提高合金的铸造性能。连续合金的开发能够使以Mg-Zr为基体的合金的机械加工性能得到很大的改善[2]. 高温性能的重大的改进使近来许多的合金能够在高达537K的温度下使用而先前的Mg–Zr合金使用温度才423K[3,4].Mg-Zn-Zr合金(被称为ZK合金)被广泛用于商业因为他们的强度高,良好的可塑性和耐腐蚀性[5]. 由于包含的稀土粒子的形成，Luo et al发现了在Mg–Zn–Zr–RE合金的锻造过程中，稀土元素具有强化效应，在合金挤出的过程中它们能够抑制抑制的动态再结晶。[6]. 在中加入3 wt.% 的Nd能够有效地提高合金的在更高温度下的屈服强度和极限拉伸强度，最终导致晶粒细化并且有Mg12Nd 相的形成。如果冷切速率足够高，在Mg–Zn–RE–(Zr)合金中能够形成准晶体 [7] Luo et al最先报道了在含锌和钇的镁合金中Mg–Zn–Y二十面体的Niikura et al. [8] 和 Tsai et al. [9]已经用稀有元素 Y , Nd, Sm, Dy, Gd, Tb, Ho and Er合成了一个二十面体的Mg-3 wt.% Zn-1 wt.% Nd-0.5 wt.% Zr（名义成分） Alloy Zn [wt.%] REa [wt.%] Zr [wt.%] Mg [wt.%] 挤压铸造和挤压材料4.19 0.98 0.58 94.25 喷射成形材料3.41 1.19 0.38 95.02 喷射成形挤压材料3.08 0.91 0.32 95.69 稀土元素包含Nd和少量的Y 由于晶界的稳定性,更高的耐腐蚀和延展性等，准晶体的存在能够提高合金的机械加工性能，如更高的硬度，更高的热稳定性。在这篇论文提到的工作中，退火温度达到783K的同时，通过相对电阻率的变化我们研究了Mg-3 wt.%Zn-1 wt.% Nd-0.5 wt.% Zr合金的相变，对选定状态的显微结构在透射电镜技术显微镜下进行了详细的分析。 2.实验细节 在温度线性增加的过程中我们用电阻仔细研究了显微结构的发展与相变。阻值测量的结果与微观硬度的测量结果一样，这些显微硬度也是用阻值测量的方法测定的。分析利用透射电镜(TEM)对物质的选定的状态进行了微观结构的分析。含Mg-3 wt.% Zn-1 wt.% Nd-0.5 wt.% Zr的合金是在有或者没有后续挤出的情况下挤压铸造和喷射成形的。熔体在喷射的过程中的温度是1013K，过程气体为Ar + 1 vol.%O2。挤压铸造是在Ar + 1%SF6的保护氛围中进行的。以50:1降低温度在573K温度下进行一个小时的预热在623K的温度下推出。所研究的合金在成分在图表1中列出。等温退火时相对电阻率的变化取决于在293–783K之间温度以30 K/30 min的变化。每次退火后淬火于液氮中使退火温度达到513K并且在室温下淬火于水中得到更高的退火温度。在513K温度下油浴和在更高的温度下处于氩保护气氛的熔炉进行热处理。每一次加热之后在电阻率的测量中使用以首写字母为H形状这四个接触标本。在一个