WE54(Mg-5.4Y-2.3Nd-1.6Gd-0.5Zr)镁合金试样在铸态、T4和T6状态下,呈现出不同的显微组织形貌特征和微区化学成分,而且力学性能也随着处理工艺的不同而发生变化。采用金相显微镜、大功率X射线衍射仪、高分辨场发射扫描电镜及能谱仪分析研究了WE54合金的微观组织形貌、析出相以及微区化学成分的变化。结果表明,WE54合金在铸造状态下,Mg12Nd和Mg24Y5两种新相沿着晶界析出,呈现出网状结构,稀土Gd完全固溶在基体之中,在晶内和晶界析出物的微区化学成分分析中没有发现Gd;经过固溶处理后,铸态时沿晶界分布的大块析出物几乎全部固溶于基体Mg之中,力学性能有所提高;经过人工时效后,晶内析出大量细小的新相。经过对比试样沿横向和纵向析出相的特点,确定该析出相为片状结构。析出相沿3个方向排列分布,而且3个方向之间夹角互成120°,呈现出严格的位向关系,合金的强度进一步得到提高,但伸长率有所降低。
WE54镁合金是Mg-Y-Nd系中商用较广的一种镁合金,因WE54镁合金具有高强度、耐热性好、密度小、抗蠕变性能强等优点,在各行各业中,得到了一定程度上的应用,但是由于耐腐蚀性能较弱,而严重制约了其应用。为了加强WE54镁合金的耐腐蚀性能,在不改变原有基体主要性能的同时对其做表面加工是较为合理和有效的途径。微弧氧化技术是一种环保、操作简单及其加工效果较好的特种加工方法,在各种金属表面加工中都有广泛应用。超声也是目前应用较广的一种工艺手段,尤其在医疗材料的制备和工业清洗设备中得到了很好的应用,超声的空化效应更是在很多科研领域中得到应用。
镁合金WE54的化学成分范围,采用常温力学性能和高温性能检测,研究了Y、Gd、Nd、Zr元素对WE54合金力学性能的影响和作用.实验结果表明:当w(Y)=5.5%,w(Zr)=0.5%-0.6%,w(Gd)=2.0%,w(Nd)=1.6-1.9%(质量分数)时,合金具有良好的综合性能.
镁合金WE54由于本身原子间结合力较低导致其强度较低，而其在热处理过程中无法相变，同时其晶体结构导致其滑移系少造成其塑性较差，这就使得相变强化和加工硬化手段在镁合金当中无法像在钢铁和铝合金当中一样占 有重要地位。细晶强化虽然对镁合金效果很好，但尚未找到成本合适的镁合金普适细化剂，而用塑性变形手段细化晶粒不仅对材料的可加工性有一定要求，而且工件尺寸和成本都有限制。在镁合金当中尤其是在未变形镁合金中，第二相强化的作用重大。
在航空航天工业早已认识到镁合金在机身结构和飞机蒙皮、内部设备、航空发动机框架和部件、直升机变速器和飞机轮上减轻重量的好处。对于商用和飞机中的这些零部件，其选材相当严格，需要轻质、耐高温的镁合金，而WE43 WE54 WE94等镁合金则可以完全胜任。
WE54镁合金性能
镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小（1.8g/cm3镁合金左右），比强度高，比弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。目前使用广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金。主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。在实用金属中是轻的金属，镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4。它是实用金属中的轻的金属，高强度、高刚性。
特性
密度低、比性能好、减震性能好、导电导热性能良好、工艺性能良好、耐蚀性能差、易于氧化燃饶、耐热性差。
产品特点
其加工过程及腐蚀和力学性能有许多特点：散热快、质量轻、刚性好、具有一定的耐蚀性和尺寸稳定性、抗冲击、耐磨、衰减性能好及易于回收；另外还有高的导热和导电性能、无磁性、屏蔽性好和的特点 。
应用范围：镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中，达到轻量化的目的。
镁合金的比重虽然比塑料重，但是，单位重量的强度和弹性率比塑料高，所以，在同样的强度零部件的情况下，镁合金的零部件能做得比塑料的薄而且轻。另外，由于镁合金的比强度也比铝合金和铁高，因此，在不减少零部件的强度下，可减轻铝或铁的零部件的重量。
镁合金相对比强度（强度与质量之比） 。比刚度（刚度与质量之比）接近铝合金和钢，远工程塑料。
在弹性范围内，镁合金受到冲击载荷时，吸收的能量比铝合金件大一半，所以镁合金具有良好的抗震减噪性能。
镁合金熔点比铝合金熔点低，压铸成型性能好。镁合金铸件抗拉强度与铝合金铸件相当，一般可达250MPA， 可达600多Mpa。屈服强度，延伸率与铝合金也相差不大。
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