添加Bi對Mg-Zn-Co合金的組織結(jié)構(gòu)和性能的影響.pdf

1、析出強(qiáng)化是提高鎂合金強(qiáng)度的一種有效方法。本文以開發(fā)可時效非稀土鎂合金為背景，通過在Mg-Zn-Co合金中添加1wt.％、2wt.%和3wt.%的非稀土Bi元素，研究了添加Bi元素對Mg-Zn-Co合金時效硬化、組織和力學(xué)性能的影響，并成功制備了一種高強(qiáng) Mg-Zn-Co-Bi合金。利用 SEM、HAADF-STEM等技術(shù)對Mg-Zn-Co-Bi合金在人工時效過程中產(chǎn)生的析出相的種類、尺寸、數(shù)量密度、形貌、位向關(guān)系及與基體的界面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了

2、系統(tǒng)的實驗研究和理論分析，并通過對合金進(jìn)行力學(xué)性能測試，建立起合金成分、工藝、組織和力學(xué)性能之間的聯(lián)系。
　　研究了Mg-Zn-Co-xBi鑄造合金的時效行為及顯微結(jié)構(gòu)。隨著Bi含量的提高， Mg-Zn-Co-xBi合金的時效強(qiáng)化效果不斷增強(qiáng)，添加3 wt.%Bi時最優(yōu)，在200oC時效峰值硬度高達(dá)78HV，比不含 Bi的合金高10HV，到達(dá)峰值硬度所需時間僅為2.5h，比不含 Bi的合金縮短了一半。增強(qiáng)的時效強(qiáng)化效果主要來自更高

3、數(shù)量密度的棒狀相β'1、均勻分布的柱面片狀相Mg3Bi2以及少量的錐面和基面片狀相Mg3Bi2的貢獻(xiàn)。添加3 wt.%Bi的合金在固溶處理后產(chǎn)生了更多的有效淬火空位，使得峰值棒狀相β'1的數(shù)量密度提高以及過時效時棒狀相β'1的快速粗化。柱面、基面和錐面片狀相Mg3Bi2與基體有不同的取向關(guān)系，本文報道了兩種新的取向關(guān)系。三類Mg3Bi2與基體相連的寬面都平行于 Mg3Bi2(0001)，采用了近重位點陣（NCS）晶體學(xué)模型對這一擇優(yōu)界面

4、進(jìn)行了合理解釋。Co元素分別與Bi和Zn有著較強(qiáng)的化學(xué)親和力，因此Co不僅偏聚到晶界附近的MgZn2和Mg3Bi2第二相中，還偏聚到時效過程中的β'1、β'2和Mg3Bi2析出相中，但并未改變各個相的結(jié)構(gòu)。研究還發(fā)現(xiàn)時效溫度能改變Mg3Bi2析出相的長厚比。
　　研究了Bi對Mg-Zn-Co-Bi擠壓合金組織及性能的影響。添加3Bi的合金經(jīng)過擠壓+T6處理后，析出強(qiáng)化效果比不含Bi的合金更好，析出了三類Mg3Bi2相以及數(shù)量密度更