Mg-Zn-Nd系低釹側(cè)三元化合物及相平衡的研究.pdf

1、鎂合金由于其特殊的性能優(yōu)勢，正在受到越來越多的關(guān)注。但是，與鋼鐵材料和鋁合金相比，鎂的合金化研究還很落后。合金化的根本目的之一就在于探索有效的強化相和強化機制。對于Mg-Zn-RE系合金的關(guān)注，正是由于稀土元素與Mg、Zn之間能夠形成種類較多的化合物，其中多數(shù)熔點較高，而含Zn的Mg基固溶體又可能實現(xiàn)時效強化，有望產(chǎn)生特殊強化效應(yīng)。但是迄今為止，Mg-Zn-Nd系相圖還遠沒有給出足以指導合金設(shè)計的明確信息，已有的關(guān)于低Nd側(cè)的研究結(jié)果存

2、在明顯差別，以至于無法據(jù)此判定低Nd側(cè)合金的平衡組織。
　　 本研究采用合金平衡組織結(jié)構(gòu)分析法，通過對Mg49.5Zn49.5Nd1、Mg78Zn20Nd2、Mg62Zn34Nd4、Mg93Zn2Nd5、Mg75Zn20Nd5、Mg70Zn12Nd18、Mg60Zn30Nd10、Mg70Zn28Nd2、Mg70Zn17Nd13、Mg75Zn17Nd8和Mg67Zn25Nd8共11個三元合金350℃、300℃和200℃平衡組織所進

3、行的顯微組織觀察、電子探針微區(qū)成分分析、X射線衍射及電子衍射結(jié)構(gòu)分析，確定了Mg-Zn-Nd系低Nd側(cè)部分三元化合物的結(jié)構(gòu)和成分范圍，及其350℃-200℃的相平衡關(guān)系和平衡相成分。
　　 研究表明，在Mg-Zn-Nd系低Nd側(cè)存在一個六方結(jié)構(gòu)的三元化合物T1，晶格常數(shù)約為a=b=1.5nm，c=0.87nm；成分范圍為Mg：28.1～32.0at％，Zn：62.0-65.5at％，Nd：6.0～7.4at％。底心正交晶體結(jié)構(gòu)的

4、三元化合物T2相和面心立方結(jié)構(gòu)的三元化合物T3相也存在于Mg-Zn-Nd系低Nd側(cè)。T2相的晶格常數(shù)約為a=0.96nm，b=1.12nm，c=0.94nm；成分范圍為Mg：60.2～63.5at％，Zn：28.7～32.3at％，Nd：7.9～8.4at％。T3相的晶格常數(shù)約為a=0.7nm，成分約為Mg：31at％，Zn：44.5at％，Nd：24.5at％。這三個三元化合物在350～200℃的溫度區(qū)間都可穩(wěn)定存在。
　　

5、研究還確定了Mg-Zn-Nd系低Nd側(cè)350～200℃的部分相平衡。實驗結(jié)果表明在Mg-Zn-Nd系低Nd側(cè)350℃的等溫截面相圖中，存在L+MgZn+T1、L+Mg+T1、Mg+T2+T3、Mg12Nd+T4+T5和Mg+T5+T6五個三相區(qū)；并可由相關(guān)系推測，可能還存在Mg+T1+T2、Mg+T3+T6和Mg+Mg12Nd+T5三個三相區(qū)。溫度低于300℃時，Mg-Zn邊二元系不再有液相存在，在300℃和200℃的Mg-Zn-Nd系