论文摘要
本文研究了Y含量由0.5%变化到9%、Zn含量由1.5%变化到6%范围内,Mg-Zn-Y合金组织的变化,以及由于组织变化对力学性能的影响;进一步研究了Mg-Zn-Y合金的塑性变形机理;初步探讨了AZ31变形镁合金拉伸后微观组织的变化以及γ射线辐照对变形镁合金AZ31的影响。对Y含量由0.5%到9%、Zn含量由1.5%变化到6%的Mg-Zn-Y合金的组织与性能实验结果表明:当合金的Zn/Y（质量比）较低时,合金中的主要相由低Y合金中的强化相I相逐渐过渡到I相与W相共存;当Y含量增加到3%、Zn/Y达到1时,I相消失,X相开始出现;当Zn/Y减少到0.5及以下,二次相均是高Y合金中的强化相X相。在Zn/Y大于1的低Y含量（Y含量为0.5%和1.5%）Mg-Zn-Y合金中,合金中的二次相由点至线到沿晶界网状分布,屈服强度逐渐增加;在Zn/Y小于1的高Y含量（Y含量为3%、6%、9%）的Mg-Zn-Y合金中,主要的二次相是晶界处针状成束析出的18R长周期堆垛有序相X相（Mg12ZnY）,Mg-3%Zn-3%Y具有最高的抗拉强度215MPa。Mg-Zn-Y合金的失效形式均为准解理断裂。运用TEM、EDX能谱分析等手段对Mg-Zn-Y合金的塑性变形机理进行了分析。低Y含量的Mg-Zn-Y合金中随着准晶相的增加,合金的屈服强度及塑性上升,这与I相准晶在基体上的生成形式有关,当准晶能够充分形成其与基体之间的共格界面时,较有利于合金的塑性变形。高Y含量的Mg-Zn-Y合金中长周期堆垛有序相的生成使Mg基体中的层错能由200mJ降低到4mJ,大大降低的层错能造成大量基面位错扩展,位错无法束集,从而无法交滑移或攀移,被锁定在基面上,同时,长周期堆垛有序相X相对于镁基体上的{1012}孪生变形也起到阻碍作用,这些因素造成最高的屈服强度和抗拉强度都出现在高Y含量的Mg-Zn-Y合金中。通过对比发现,铸态下长周期堆垛有序相的强化作用要优于准晶相。AZ31镁合金拉伸后试样晶粒都得到不同程度的细化,但晶粒尺寸分布并不均匀,随着应变速率的增大,合金的屈服强度和抗拉强度增大,而延伸率则减小。初步探讨了γ射线辐照对变形镁合金AZ31的影响,由于辐照损伤产生的空位型点缺陷增多,被辐照的AZ31力学性能下降。且γ射线的辐照损伤影响具有方向性,对于纵向纤维织构的影响更大。