Mg-Zn-Ce系富镁侧三元化合物及相平衡的研究

论文摘要

稀土镁合金作为一种高性能的新型镁合金材料,越来越受到人们的重视。不仅镁合金本身具有优越的性能,稀土元素特殊的结构特征提高了镁合金的强度。许多Mg-Zn-RE系合金已经被广泛的应用到重多领域中。但是迄今为止,Mg-Zn-Ce系相图的研究还不足以指导合金设计,已有的关于Mg-Zn-Ce系富镁侧局部相图的研究结果还不能作为科学依据,因此研究Mg-Zn-Ce系相图并依据它来进行其合金化设计是十分必要的。本研究采用合金平衡组织结构分析法,通过对Mg81Zn17.5Ce1.5、Mg90Zn5Ce5、Mg88Zn2Ce10、Mg58Zn37Ce5、Mg93Ce5Zn2、Mg80Ce5Zn15、Mg92Ce7Zn1、Mg86Ce3.5Zn10.5、Mg87Zn8Ce5共9个三元合金350℃、300℃和200℃平衡组织进行的显微组织观察、电子探针微区成分分析、X射线衍射及电子衍射结构分析,确定Mg-Zn-Ce系富Mg角三个温度的等温截面图。研究表明,温度低于350℃时,在Mg-Zn-Ce系富Mg角只存在固态的相平衡,不再有液相存在。350℃时,在Mg-Zn-Ce系富Mg角存在一个Zn含量连续变化、而Ce含量保持在8at%左右的线性化合物（Mg, Zn）92Ce8（T相）,其成分范围为Mg：48.8～73.4at%,Zn：12.3～43.6at%,Ce：7.64～7.86 at%；该线性化合物为C心正交晶体结构。350℃时,Mg-Zn-Ce系富Mg角存在一个由线性化合物T和a（Mg）相组成的宽阔的两相区和a（Mg）+MgZn（Ce）相+T相的三相区；以及一个由a（Mg）+Mg12Ce（Zn）组成的两相区。研究还表明,线性化合物T相稳定存在于350～200℃之间。而300℃和200℃时的Mg-Zn-Ce系富Mg角的等温截面图,同样存在a（Mg）+Mgi2Ce（Zn）相和a（Mg）+T相的两相区,以及（Mg）+MgZn（Ce）+T相的三相区。而且相区的形状相差不大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 相图
• 1.3 镁及镁合金的概述
• 1.3.1 纯镁及镁合金的特点
• 1.3.2 镁合金的应用
• 1.4 稀土及稀土镁合金
• 1.4.1 稀土镁合金特点
• 1.4.2 稀土镁合金的研究状况
• 1.4.3 我国Mg-RE合金发展前景
• 1.5 与Mg-Zn-Ce有关相图的研究
• 1.5.1 Mg-Zn二元相图
• 1.5.2 Mg-Ce二元相图
• 1.5.3 Zn-Ce二元相图
• 1.5.4 Mg-Zn-Ce三元相图
• 1.6 实验目的和意义
• 第2章 实验原理与方法
• 2.1 实验原理
• 2.2 实验方案
• 2.2.1 合金成分的确定
• 2.2.2 配料与熔炼
• 2.2.3 平衡处理
• 2.3 实验研究方法
• 2.3.1 扫描电镜组织分析
• 2.3.2 X射线物相分析
• 2.3.3 电子探针成分分析
• 2.3.4 透射电镜结构分析
• 第3章 Mg-Zn-Ce系富镁角化合物及其350℃相平衡
• 3.1 线性化合物的研究
• 12Ce两相区的研究'>3.2 Mg+Mg₁₂Ce两相区的研究
• 41Ce₅+Mg₃Ce两相区'>3.3 Mg₄₁Ce₅+Mg₃Ce两相区
• 3.4 Mg-Zn-Ce三元系富Mg角350℃等温截面图
• 3.5 本章小结
• 第4章 Mg-Zn-Ce系富镁角300℃、200℃相平衡关系研究
• 4.1 线性化合物稳定性研究
• 12Ce两相区'>4.2 300℃和200℃的（Mg）+Mg₁₂Ce两相区
• 4.3 Mg+MgZn+T三相区的研究
• 4.4 Mg-Zn-Ce三元系富Mg角300℃和200℃等温截面图
• 4.5 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢