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      鎂合金精密鑄件具有優異的綜合力學性能

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      研究發現,JDM1和JDM2鎂合金精密鑄件具有優異的綜合力學性能。下面主要介紹這兩種合金的顯微組織和強韌化機理。

      1.JDM1鎂合金精密鑄件

      JDM1鎂合金鑄件是一種低稀土含量的鎂合金精密鑄件。其典型的室溫力學性能為屈服強度140兆帕,抗拉強度300兆帕,延伸率10%。鑄態JDM1鎂合金精密鑄件主要由鎂基體(-Mg)和離異共晶Mg  12 Nd相組成。固溶處理后,初生離異或析出的共晶Mg  12 Nd相通過固溶進入基體,同時在晶粒內部形成細小的分散相。這些細小的分散相是含鋯化合物,呈橢圓形和短片狀。研究表明,橢球相為鋯氫化合物,短片狀相為鋅鋯化合物。其他含鋯化合物需要進一步確認。

      JDM1鎂合金精密鑄件的服役狀態為200峰值時效狀態(即T6狀態),時效析出強化后固溶處理合金的合金強度進一步提高,時效析出強化對室溫屈服強度的貢獻率大于60%,是JDM1鎂合金精密鑄件很重要的強化機制。在200峰值時效時,和亞穩態相同。當溫度高于250時,合金的抗拉強度明顯下降。但在250及以下,合金的力學性能略有下降。20下的拉伸強度仍高于240兆帕。因此,JDM1鎂合金鑄件可在250及以下使用,合金在200和100 MPa載荷下的穩態蠕變速率在10 -9量級,具有良好的蠕變性能。

      2.JDM2鎂合金精密鑄件

      JDM2鎂合金精密鑄件是一種高稀土含量的鎂合金精密鑄件,其典型的室溫力學性能為屈服強度240 MPa,抗拉強度370 MPa,延伸率4%。合金的典型顯微組織,鑄態JDM2合金主要由鎂基體(-Mg)和離異共晶Mg  24 (Gd,Y) 5相組成。固溶處理后,初生離異共晶Mg  24 (Gd,Y) 5相通過固溶進入基體,在晶界附近形成塊狀富稀土相)。該相為面心立方結構,a=0.525 nm,很可能是稀土氫化物形成的細小分散相。

      JDM2鎂合金精密鑄件的使用狀態為T6,時效析出強化后固溶處理合金的合金強度進一步提高。時效析出強化對室溫屈服強度的貢獻率超過60%,是JDM2鎂合金精密鑄件很重要的強化機制。亞穩相主要在25峰值時效過程中析出。當溫度高于250時,合金的抗拉強度明顯下降。但在250及以下,合金的力學性能略有下降。20下的拉伸強度仍高于300兆帕。

      因此,JDM2鎂合金精密鑄件可在250及以下使用,200和180 MPa載荷下的穩態蠕變速率在10 -9量級,具有良好的蠕變性能。與傳統商用WE54高強耐熱鎂合金精密鑄件相比,JDM2鎂合金精密鑄件具有更好的高溫和低溫力學性能。熱擠壓后,JDM2鎂合金精密鑄件的晶粒明顯細化,由再結晶晶粒和熱擠壓過程中析出組成。擠壓后的JDM2鎂合金精密鑄件時效硬化現象明顯,時效后合金的力學性能進一步提高。

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