Si含量對ZAM84-xSi合金性能的影響.pdf

1、鎂合金是最具有發(fā)展前景的輕質(zhì)材料之一，因鎂合金具有密度小，比剛度高、比強度高、減震性好、良好的電磁屏蔽性能這些優(yōu)勢。目前，鎂合金應用在航空航天、汽車、3C電子領(lǐng)域。常規(guī)鑄造的鎂合金力學性能往往力學性能較差，因此開發(fā)出一種耐高溫的高強鎂合金是目前研究的一個熱點?，F(xiàn)在開發(fā)成功的耐熱鎂合金有稀土鎂合金。但因稀土元素價格昂貴，通常只應用在航空航天、軍事等對成本因素不敏感的領(lǐng)域，鎂合金的優(yōu)勢不能在民用領(lǐng)域充分發(fā)揮，這要求研發(fā)者開發(fā)出一種價格低廉的

2、耐熱鎂合金。
　　非金屬元素硅，自然界中含量高，價格低，與鎂結(jié)合形成金屬間化合物Mg2Si，Mg2Si是一種熔點高（1085℃）、硬度高且彈性模量較高的相。Mg2Si相存在兩種形態(tài)，一種呈現(xiàn)塊狀，一種呈現(xiàn)漢字狀。我們可以嘗試通過控制合金熔煉工藝，以期減少塊狀 Mg2Si的出現(xiàn)，盡可能多地產(chǎn)生漢字狀 Mg2Si，再通過變形將 Mg2Si擠碎，通過等通道轉(zhuǎn)角擠壓可以使破碎的Mg2Si分布均勻，以第二相的形式強化鎂合金。
　　本研

3、究使用常規(guī)鑄造的工藝，鑄造出硅質(zhì)量分數(shù)為0，1％，2%，3%，4%的ZAM84-xSi合金，再通過等通道轉(zhuǎn)角擠壓變形，探討硅含量對ZAM-xSi合金性能的影響。
　　Mg2Si在ZAM84-xSi鎂合金中隨著Si含量的不同形態(tài)不同，1wt%Si時為細小的漢字狀，2wt%Si時為分布均勻的漢字狀，3wt%Si時為漢字狀與塊狀含量相當，4wt%Si時幾乎全為塊狀。塊狀 Mg2Si難以細化。ZAM84-xSi鎂合金等通道轉(zhuǎn)角擠壓1道次后

4、，ZAM84、ZAM84-1Si、ZAM84-2Si均得到很好的細化; ZAM84-3Si、ZAM84-4Si因存在塊狀Mg2Si，并沒有很好地細化。鑄態(tài) ZAM84-xSi合金中，ZAM84-2Si合金抗拉強度最大，為208MPa，屈服強度最高為79MPa.鑄態(tài) ZAM84-xSi合金中室溫拉伸ZAM84-2Si合金性能最好。等通道轉(zhuǎn)角擠壓 ZAM84-xSi合金中，ZAM84-1Si合金抗拉強度最大，為273MPa，ZAM84-2S

5、i合金屈服強度最高，為128MPa，伸長率ZAM84-2Si最高為7.48%，ZAM84-2Si在等通道轉(zhuǎn)角擠壓后綜合性能最好。
　　鑄態(tài) ZAM84-4Si合金，在200℃條件下的蠕變變形機制為晶界滑移機制主導，并有位錯粘滯運動的影響；在225℃條件下的蠕變變形機制為位錯攀移、位錯粘滯運動聯(lián)合作用的結(jié)果。ZAM84-4Si鎂合金合金經(jīng)等通道轉(zhuǎn)角擠壓1道次后，ZAM84-4Si鎂合金在200℃條件下的蠕變變形機制為晶界滑移機制主導