少量Ca-Sr和時(shí)效對(duì)擠壓態(tài)Mg-Zn-Sn-Al合金組織與性能的影響.pdf

1、擠壓鎂合金具有組織細(xì)小、強(qiáng)度高和塑性好等優(yōu)點(diǎn)，在汽車、航空、航天和國防軍工等領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。作為一類新型的高強(qiáng)耐熱變形鎂合金，Mg-Zn-Sn-Al系合金因成本低和熱處理強(qiáng)化效果好而備受關(guān)注。Ca/Sr低合金化和時(shí)效處理可以進(jìn)一步提高 Mg-Zn-Sn-Al系變形合金的強(qiáng)度。本文以Mg-4.5Zn-4.5Sn-2Al合金為研究對(duì)象，研究了少量 Ca/Sr和時(shí)效對(duì)擠壓合金顯微組織、力學(xué)性能、抗蠕變性能和耐腐蝕性能的影響。研究結(jié)果

2、如下：
　　(1)擠壓態(tài) Mg-4.5Zn-4.5Sn-2Al合金具有較為完全的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶組織特征，晶粒尺寸細(xì)化至5.8μm，均勻化殘留的Mg2Sn相沿?cái)D壓方向呈條帶狀分布。擠壓合金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和伸長率分別達(dá)到354MPa、216MPa和19.6％。
　　(2)添加少量 Ca/Sr可以細(xì)化擠壓合金的晶粒尺寸，改善第二相的形貌與分布，進(jìn)而提高合金的力學(xué)性能。特別是復(fù)合添加0.2Ca-0.6Sr時(shí)，擠壓合金的平均晶粒尺寸

3、約為3.8μm，殘留 Mg2Sn相的尺寸減少，數(shù)量增多；合金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和伸長率分別達(dá)到為368MPa、242MPa和22.9%。此外，Ca/Sr還對(duì)擠壓合金的高溫硬度和抗蠕變性能有很大影響。當(dāng)溫度高于150℃時(shí)，添加0.6Sr的合金硬度最高。單獨(dú)添加0.2Ca和0.6Sr時(shí)，合金的穩(wěn)態(tài)蠕變速率分別降低至5.293×10-7/s和4.73×10-7/s，抗蠕變性能明顯增強(qiáng)；添加0.2Ca-0.6Sr時(shí)，合金的抗蠕變性能反而降低。

4、
　　(3)擠壓變形導(dǎo)致Mg-4.5Zn-4.5Sn-2Al合金在3.5%NaCl溶液中的腐蝕電流密度增大，腐蝕行為由局部點(diǎn)腐向嚴(yán)重的全面腐蝕轉(zhuǎn)變，耐腐蝕性能下降；少量Ca/Sr的添加均導(dǎo)致擠壓合金耐腐蝕性能降低。
　　(4)雙級(jí)時(shí)效可顯著提高擠壓合金的室溫強(qiáng)度和高溫抗蠕變性能。Mg-4.5Zn-4.5Sn-2Al-X(0、0.2Ca、0.6Sr、0.2Ca-0.6Sr)合金在雙級(jí)時(shí)效峰值Ⅰ下，抗拉強(qiáng)度分別比擠壓態(tài)合金提高1

5、2MPa、25MPa、30MPa和27MPa，穩(wěn)態(tài)蠕變速率分別降低59.7%、73.7%、53.6%和71.0%。
　　(5)少量 Ca/Sr的添加會(huì)降低擠壓合金的時(shí)效析出速率，推遲時(shí)效進(jìn)程，但可以增強(qiáng)析出強(qiáng)化效果。在雙級(jí)時(shí)效態(tài)峰值Ⅰ下，添加0.2Ca、0.6Sr和0.2Ca-0.6Sr的時(shí)效態(tài)合金的抗拉強(qiáng)度比 Mg-4.5Zn-4.5Sn-2Al合金分別提高22MPa、11MPa和29MPa，穩(wěn)態(tài)蠕變速率分別降低55.9%、30