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高阻尼鎂合金的研發(fā)
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時(shí)間：2014-09-22
本研究對擠壓態(tài)Mg-0.6Zr-0.5Y合金進(jìn)行不同的固溶處理，以期找出固溶處理溫度和固溶處理時(shí)間對擠壓態(tài)Mg-0.6Zr-0.5Y合金力學(xué)和阻尼性能的影響規(guī)律。
現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展要求構(gòu)件設(shè)計(jì)輕量化、高強(qiáng)度化、運(yùn)行高速化，因此，對高比強(qiáng)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(qiáng)度高、阻尼性能優(yōu)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(xué)性能較差，很大程度上限制了其應(yīng)用范圍。目前一般的研究是從高阻尼鎂合金出發(fā)，加入適量的合金元素來提高其力學(xué)性能，其中許多研究者對Mg-0.6Zr進(jìn)行合金化的系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)在Mg-0.6Zr合金中加入微量稀土元素Y時(shí)，其綜合力學(xué)性能得到較大提高。然而關(guān)于擠壓工藝及熱處理對Mg-0.6Zr-Y合金力學(xué)性能和阻尼性能影響的研究報(bào)道很少，且熱處理對其阻尼和力學(xué)性能之間的影響機(jī)理尚不清楚。因此，本研究對擠壓態(tài)Mg-0.6Zr-0.5Y合金進(jìn)行不同的固溶處理，以期找出固溶處理溫度和固溶處理時(shí)間對擠壓態(tài)Mg-0.6Zr-0.5Y合金力學(xué)和阻尼性能的影響規(guī)律。
實(shí)驗(yàn)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(yù)熱鎂錠至150～200℃，預(yù)熱中間合金至300～400℃，預(yù)熱金屬型至250℃。合金采用中頻無芯感應(yīng)電爐(GGW-006)進(jìn)行熔煉，利用Ar+0.5%SF6混合氣體(體積混合比為100∶1)進(jìn)行保護(hù)，采用金屬型澆注(澆注時(shí)需向合金液面持續(xù)通入保護(hù)氣體)。測得實(shí)驗(yàn)合金的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)為：0.61Zr，0.52Y，余為Mg。擠壓前對鑄錠進(jìn)行400℃×4h均勻化退火，然后在650t臥式油擠壓機(jī)上進(jìn)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(hù)氣體下進(jìn)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(shí)黃鐵礦分解放出SO2氣體；其固溶處理溫度(TH)350～450℃，時(shí)間(tH)2～8h，水冷。
擠壓態(tài)Mg-0.6Zr-0.5Y合金在固溶處理過程中發(fā)生靜態(tài)再結(jié)晶，合金強(qiáng)度有所降低，但伸長率有所提高。延長固溶處理時(shí)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(jīng)450℃保溫4h固溶處理后合金阻尼性能最好，與擠壓態(tài)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(cuò)釘扎理論。
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