Mg--Zn--(Cu,Y)合金大壓下軋制板材的微觀組織與力學(xué)性能.pdf

1、Zn和RE在鎂中具有固溶強(qiáng)化和時效強(qiáng)化的雙重作用，因此，Mg-Zn-RE系是鎂合金新合金開發(fā)的十分重要的體系。該合金系一般均通過添加較多的合金元素來實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化作用，但是晶界上大量化合物相對合金塑性有不利影響。Y是鎂合金中固溶度最大的元素之一（其最大含量約為12.5％），具有良好的固溶和時效強(qiáng)化效果，且Y合金化在熔鑄時具有良好的阻燃作用。鎂合金中添加Cu可提高固溶溫度，促進(jìn)固溶強(qiáng)化，提高合金熱穩(wěn)定性，而且還可改善合金的鑄造性能。本研究以開發(fā)

2、具有較高成形性新型鎂合金為目的，采用大壓下軋制工藝，研究了軋制工藝參數(shù)對低Zn并通過微量Y合金化的Mg-2Zn-Y、添加Cu的Mg-4Zn-3Cu和Mg-2Zn-3Cu-0.25Y合金板材的微觀組織與力學(xué)性能的影響。研究取得以下主要結(jié)果:
　　(1)Mg-4Zn-3Cu、Mg-2Zn-3Cu-0.25Y和Mg-2Zn-(0.1～0.15)Y合金均具有優(yōu)良的軋制成形性。前兩合金可在350℃～380℃范圍實(shí)現(xiàn)道次壓下率達(dá)到30～44％

3、的多道次連續(xù)大壓下軋制，而Mg-2Zn-(0.1～0.15)Y合金甚至可在250℃時實(shí)現(xiàn)以上大壓下制度的軋制;
　　(2)采用部分大壓下制度時，Mg-2Zn-(0.1～0.15)Y合金初軋板組織均為完全再結(jié)晶組織;中軋板組織均為存在大量孿晶的切變帶組織，初軋溫度(250℃～380℃)降低，初軋?jiān)俳Y(jié)晶組織顯著細(xì)化，中軋板組織越粗大;低溫初軋—高溫中軋或高溫初軋—低溫中軋均可顯著提高精軋板材的強(qiáng)度。Mg-4Zn-3Cu和Mg-2Zn-

4、3Cu-0.25Y合金在380℃軋制時，初軋和中軋板組織均為完全再結(jié)晶組織，中軋溫度升高，析出相的數(shù)量越多，再結(jié)晶晶粒尺寸增加，高溫初軋-高溫中軋可顯著提高精軋板材的延伸率;
　　(3)采用完全大壓下制度時需要較高的軋制溫度。Mg-2Zn-(0.1～0.15)Y合金，在高溫（300℃和350℃）完全大壓下軋制時板材強(qiáng)度與塑性較低，但提高Y含量，其強(qiáng)度與塑性均有所提高;Mg-4Zn-3Cu合金在高溫(300℃和350℃)完全大壓下軋

5、制時，板材強(qiáng)度低，塑性高;Mg-2Zn-3Cu-0.25Y合金只在350℃高溫時才可完全大壓下軋制，但其具有最高的強(qiáng)度性能;
　　(4)采用以上兩種大壓下制度軋制的Mg-2Zn-(0.1～0.15)Y和Mg-2Zn-3Cu-0.25Y合金板材，在200℃時效時均呈現(xiàn)軟化趨勢，但延伸率顯著提高;而Mg-4Zn-3Cu合金板材200℃時效時的強(qiáng)度和延伸率都有較大程度提高，該合金退火態(tài)性能略高于AZ31B;
　　(5)與部分大壓下