Pb、Sn及時效處理對壓鑄AZ81鎂合金組織和力學(xué)性能的影響.pdf

1、本文以壓鑄態(tài)AZ81鎂合金為基礎(chǔ)，添加合金元素（Pb、Pb+Sn）并進(jìn)行時效熱處理，采用 XRF、XRD、OM、SEM/EDS、萬能材料試驗機(jī)等手段，重點研究了上述兩種方法對壓鑄 AZ81組織和常溫/中溫力學(xué)性能的影響規(guī)律及機(jī)理，探索提高壓鑄AZ81中溫性能的新途徑。
　　主要研究結(jié)果及結(jié)論如下：
　　1）時效對壓鑄態(tài)AZ81微觀組織及力學(xué)性能的影響：壓鑄AZ81時效后，更多顆粒狀和層片狀Mg17Al12相在晶界析出；常溫抗

2、拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度有所提高（分別提高了18％和6.9%）；180℃屈服強(qiáng)度略有提高（提高了6.3%）。
　　2）Pb及時效對微觀組織的影響：Pb對壓鑄態(tài)AZ81有一定的晶粒細(xì)化作用，且隨著Pb加入量的增加，晶粒細(xì)化作用有一定的增加趨勢；Pb在時效前后主要存在于AZ81鎂合金的α-Mg基體和β-Mg17Al12相中，無含Pb化合物生成；時效后在α-Mg晶內(nèi)和晶界上均有Mg17Al12相析出，Pb有抑制晶界有害Mg17Al12相析出、促

3、進(jìn)晶內(nèi)Mg17Al12相有益析出的作用，且隨Pb含量增加該作用有所增加。
　　3）Pb及時效對力學(xué)性能的影響：時效對壓鑄AZ81-（0.5,1.0,1.5）Pb合金的室溫強(qiáng)度具有提升作用，且隨著Pb含量的增加有先降低后增加的趨勢；時效和Pb共同作用可提高壓鑄AZ81的180℃抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，且隨Pb含量增加呈上升趨勢，AZ81-1.5Pb具有最高平均抗拉強(qiáng)度為181 MPa，比壓鑄AZ81提高了10.2%， Pb元素和時效熱處

4、理使壓鑄AZ81傾向于脆性斷裂。
　　4）Pb+Sn及時效對微觀組織的影響：壓鑄AZ81-0.5Pb-(0.5,1.0)Sn時效前，Sn含量為0.5%的合金組織中未發(fā)現(xiàn)Mg2Sn相，Sn含量為1%的合金中發(fā)現(xiàn)少量多邊形Mg2Sn相；時效后，合金組織均生成了多邊形Mg2Sn耐高溫質(zhì)點，主要分布在晶界可有效釘扎晶界，提高鎂合金耐中高溫性能；同時，Pb元素抑制了時效過程中Mg17Al12在晶界析出，有助于提高鎂合金的耐中溫性能。

5、　　5）Pb+Sn及時效對力學(xué)性能的影響：
　　時效前，壓鑄AZ81-0.5Pb-(0.5,1.0)Sn鎂合金室溫抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度隨著Sn含量的增加而增加，其中壓鑄AZ81-0.5Pb-1.0Sn的抗拉強(qiáng)度為211 MPa、屈服強(qiáng)度為150.5 MPa，分別比壓鑄AZ81提高了4.4%、34.4%；時效前，180℃下，隨著Sn含量的增加，抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度均增加，壓鑄AZ81-0.5Pb-1.0Sn抗拉強(qiáng)度值為200.5 MPa

6、、屈服強(qiáng)度為145.2 MPa分別比壓鑄AZ81提高了22.3%、29.6%；時效后，壓鑄AZ81-0.5Pb-(0.5,1.0)Sn的室溫抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度較時效前有一定提高，且隨著Sn含量的增加有增加趨勢，壓鑄AZ81-0.5Pb-1.0Sn的室溫抗拉強(qiáng)度值為212.5 MPa、屈服強(qiáng)度值為151.5 MPa分別比壓鑄AZ81提高了5.1%、35.3%；時效后，180℃抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度隨著 Sn含量的增加而增加，壓鑄AZ81-0.