擠壓鑄造Mg-Al系和Mg-Zn系合金工藝、組織和性能研究.pdf

1、本文采用擠壓鑄造技術(shù)，分別從Mg-Al系和Mg-Zn系合金中選取Mg-7Al-2Sn(AT72)和Mg-6Zn-0.1Ca-0.5Mn(ZX60)合金成型8英寸汽車輪轂，并從輪輻和輪輞處取樣進(jìn)行組織和力學(xué)性能研究。
　　前期研究表明，AT72鎂合金比商用AZ91，AM50和其它Mg-Al-Sn三元合金具有更為平衡的強(qiáng)度與塑性組合。本文研究了壓力、澆注溫度和沖頭速率對(duì)于鑄態(tài)AT72鎂合金組織和性能的影響。研究表明，作為擠壓鑄造最重要

2、的特征，壓力能夠影響合金凝固行為，提高α-Mg的形核率，促進(jìn)第二相Mg17Al12的產(chǎn)生，同時(shí)改善合金的力學(xué)性能。澆注溫度和沖頭速率對(duì)鑄態(tài)組織的影響不明顯，但仍可通過調(diào)控澆注溫度和沖頭速率獲得優(yōu)化的力學(xué)性能。
　　ZX60鎂合金設(shè)計(jì)的理念為在Mg-6Zn合金的基礎(chǔ)上添加極微量的Ca以改善時(shí)效處理中強(qiáng)化相的析出行為。本文研究了澆注溫度和熱處理工藝對(duì)ZX60鎂合金組織和力學(xué)性能的影響。研究表明，隨著澆注溫度降低，鑄態(tài)組織的枝晶間距減小

3、，第二相趨向于彌散分布，合金的屈服強(qiáng)度提高，但抗拉強(qiáng)度和延伸率下降。鑄態(tài)ZX60合金在380℃保溫16h后，第二相幾乎完全溶解，僅有細(xì)小的α-Mn顆粒殘留。對(duì)固溶態(tài) ZX60鎂合金在150℃，175℃和200℃下進(jìn)行時(shí)效處理并繪制0~300h時(shí)效硬化曲線，基于各溫度下峰值時(shí)效階段對(duì)應(yīng)的力學(xué)性能優(yōu)化熱處理參數(shù)。鑄態(tài)ZX60合金經(jīng)380℃/16h+175℃/8h處理后，其主要強(qiáng)化相為桿狀MgZn2相，其屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和延伸率提高了122