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高阻尼鎂合金的研發
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2014-09-22
本研究對擠壓態Mg-0.6Zr-0.5Y合金進行不同的固溶處理，以期找出固溶處理溫度和固溶處理時間對擠壓態Mg-0.6Zr-0.5Y合金力學和阻尼性能的影響規律。
現代工業的發展要求構件設計輕量化、高強度化、運行高速化，因此，對高比強度、高阻尼性能材料的研究已成為材料工作者的重要課題。在各種金屬材料中，鎂及鎂合金以其密度低、比強度高、阻尼性能優異，被人們視為減振降噪、降低能源消耗的重要材料。但純鎂力學性能較差，很大程度上限制了其應用范圍。目前一般的研究是從高阻尼鎂合金出發，加入適量的合金元素來提高其力學性能，其中許多研究者對Mg-0.6Zr進行合金化的系統研究，發現在Mg-0.6Zr合金中加入微量稀土元素Y時，其綜合力學性能得到較大提高。然而關于擠壓工藝及熱處理對Mg-0.6Zr-Y合金力學性能和阻尼性能影響的研究報道很少，且熱處理對其阻尼和力學性能之間的影響機理尚不清楚。因此，本研究對擠壓態Mg-0.6Zr-0.5Y合金進行不同的固溶處理，以期找出固溶處理溫度和固溶處理時間對擠壓態Mg-0.6Zr-0.5Y合金力學和阻尼性能的影響規律。
實驗用原材料為99.95%Mg的純鎂、Mg-Zr中間合金(31.69%，Zr)和Mg-Y中間合金(43.5%，Y)。熔煉前需預熱鎂錠至150～200℃，預熱中間合金至300～400℃，預熱金屬型至250℃。合金采用中頻無芯感應電爐(GGW-006)進行熔煉，利用Ar+0.5%SF6混合氣體(體積混合比為100∶1)進行保護，采用金屬型澆注(澆注時需向合金液面持續通入保護氣體)。測得實驗合金的化學成分(質量分數，%)為：0.61Zr，0.52Y，余為Mg。擠壓前對鑄錠進行400℃×4h均勻化退火，然后在650t臥式油擠壓機上進行一次熱擠壓，擠壓比為13、擠壓速度為2m/min、擠壓溫度為350℃。擠壓后的固溶處理在SO2保護氣體下進行：隨爐加入一些黃鐵礦(FeS2)，每立方米爐膛容積加入1～2kg，加熱時黃鐵礦分解放出SO2氣體；其固溶處理溫度(TH)350～450℃，時間(tH)2～8h，水冷。
擠壓態Mg-0.6Zr-0.5Y合金在固溶處理過程中發生靜態再結晶，合金強度有所降低，但伸長率有所提高。延長固溶處理時間，合金阻尼性能先增加后降低；升高固溶處理溫度，合金阻尼性能逐漸增加，經450℃保溫4h固溶處理后合金阻尼性能最好，與擠壓態相比提高約145%。固溶處理對Mg-0.6Zr-0.5Y合金阻尼性能的影響符合G-L位錯釘扎理論。
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