铸造Mg-Y-Gd(-Nd)系镁合金的凝固路径、凝固组织及铸造缺陷形成机制中期报告_第1页
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铸造Mg-Y-Gd(-Nd)系镁合金的凝固路径、凝固组织及铸造缺陷形成机制中期报告一、凝固路径Mg-Y-Gd(-Nd)系镁合金的凝固路径主要通过铸造过程中的温度-时间曲线来描述。一般而言，该合金的凝固过程可分为以下三个阶段：1.液相凝固阶段：铸造开始后，合金完全处于液态状态，开始进行凝固。在这个阶段，温度下降缓慢，合金的成分保持稳定。2.亚稳态阶段：当温度下降到一定程度时，合金开始分别形成一些含有薄壁、扇形或板条状的亚稳相。这阶段的凝固速率增加，同时合金开始产生一些气孔和夹杂。3.稳态阶段：随着温度的继续下降，亚稳相向着最稳定的晶体无序固溶体或相转变。在这个阶段，合金的凝固速率进一步增加，但是缺陷的形成会逐渐减少。二、凝固组织Mg-Y-Gd(-Nd)系镁合金的凝固组织主要包括两个方面：组织类型和相分布。1.组织类型该合金的凝固组织主要分为以下四种类型：（1）纯Mg晶体：在高温液相凝固阶段，合金开始形成一些大尺寸的纯Mg晶体，这些晶体通过沉积作用在晶粒间隼循环运动，最终被固定在固态组织中。（2）包晶Mg-Y二次相：在亚稳态阶段，合金分别形成一些含有薄壁的板条状或扇形的Mg-Y二次相，这些物质包裹在晶粒表面或者晶界上。（3）基质晶粒：在晶界和包晶物质的作用下，合金的基质晶粒逐渐生长，并形成不同类型的晶粒。（4）亚稳相成分：随着温度的进一步降低，Mg-Y-Gd(-Nd)系合金经历了一些晶体无序固溶体或相转变，并在稳态阶段形成均匀细小的晶粒。2.相分布合金的相分布通常是指各种细化相的分布、数量和形态。在Mg-Y-Gd(-Nd)系合金中，主要有以下两类相：（1）Mg-Y二次相：该二次相通常位于晶界和包晶物质上，主要分布在亚稳态阶段的液态中。（2）Mg-Gd(-Nd)相：这些相主要分布在合金的稳态阶段中，包括Mg3Gd和Mg12Nd等。三、铸造缺陷形成机制Mg-Y-Gd(-Nd)系镁合金存在一些常见的铸造缺陷，比如气孔、裂纹、夹杂等。缺陷的形成机制主要与合金的物理和化学性质有关。1.气孔气孔是在液态凝固过程中出现的一种常见缺陷。合金中的氧化物和氢气是形成气孔的主要因素。当Mg-Y-Gd(-Nd)系合金在液态凝固时，液态以及形成的固体中会包含一些氧化物和氢气。这些氧化物和氢气在凝固过程中难以扩散和避免，导致气体的固定和积聚，从而形成气孔。2.裂纹裂纹是另一种常见的缺陷类型。裂纹的形成机制通常涉及热应力、冷却速率和合金结构等多种因素。在Mg-Y-Gd(-Nd)系合金的铸造过程中，合金的温度变化会导致合金中产生不同的热应力，这可能会引起一些裂纹。3.夹杂夹杂是指铸造过程中存在的一些异物。Mg-Y-Gd(-Nd)系合金中的夹杂物主要由氧化物和硅

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