稀土鎂合金是一種具有較高強度和耐腐蝕性能的輕質(zhì)合金材料,被廣泛應(yīng)用于航空、汽車、船舶等領(lǐng)域。在大型復(fù)雜主承力鑄件領(lǐng)域,稀土鎂合金具備高強度、低密度、優(yōu)良的機械性能和耐腐蝕性能等特點,因而被視為替代重型鋼的理想材料。
Mg-Y-RE-Zr合金在電弧熔絲增材制造過程中的組織演變機制。實驗結(jié)果表明,隨著沉積高度的不斷提高,沉積層的冷卻速度逐漸降低,導(dǎo)致了沉積層晶粒尺寸沿高度方向逐漸粗化。此外,電弧加熱導(dǎo)致的多重?zé)嵫h(huán)會對已沉積層形成“原位固溶”和“原位時效”的效果。沉積層底部的共晶組織在多重?zé)嵫h(huán)的作用下發(fā)生溶解,隨后稀土元素又在多重?zé)嵫h(huán)的作用下下沉淀析出,在晶界和晶內(nèi)形成了彌散分布的β’和β1相。沉積層組織主要由粗大的α-Mg枝晶和連續(xù)粗大的共晶組織組成,并未發(fā)現(xiàn)稀土沉淀相的存在。
鎂具有資源豐富、可回收利用、比重輕、比強度及比剛度高、阻尼性導(dǎo)熱性好以及減震性好的一系列特性,廣泛應(yīng)用于通信、電子、汽車、化工、航空航天等領(lǐng)域,被譽為“21世紀(jì)綠色工程材料”。但鎂合金強度偏低、耐蝕耐熱性差等缺點制約了鎂合金的大規(guī)模應(yīng)用。通過向Mg-Zn二元合金中添加Zr,除了可以細(xì)化晶粒,還可以明顯縮小合金的結(jié)晶溫度間隔,大幅降低合金的縮松和熱裂傾向,提高合金的鑄造性能和力學(xué)性能。在鎂合金中添加稀土,可產(chǎn)生除氣脫氧凈化、晶粒組織細(xì)化及強化、增加合金的流動性、改善熱裂和縮松等效果,從而提高鎂合金的耐熱耐蝕性、強度、硬度等力學(xué)性能。
隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的迅猛發(fā)展,尤其是近年來,5G通信、3C產(chǎn)品及汽車電子等零部件對材料的導(dǎo)熱性能提出越來越高的要求,以和提高產(chǎn)品的壽命及工作穩(wěn)定性。通過向稀土鎂合金中添加Zn和Zr元素,以期制備得到高導(dǎo)熱系數(shù)和力學(xué)性能的新型鎂合金,考察Zn含量的變化對鎂合金組織結(jié)構(gòu)和性能的影響。
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