擠壓Mg-Ce-Zn合金微觀組織與力學性能研究.pdf

1、本實驗研究了合金成分（Zn含量：0.5wt.％、1.5wt.%、2.0wt.%）、擠壓工藝(擠壓溫度（T）、擠壓比（ER）、擠壓速率（V）)及熱處理工藝等對Mg-Ce-Zn-Zr系鎂合金擠壓棒材、管材的微觀組織及力學性能的影響。本實驗使用光學顯微鏡（OM）,掃描電子顯微鏡（SEM）和電子背散射衍射（EBSD）研究合金擠壓前后的顯微組織和織構的演變，并對擠出棒材、管材進行了室溫拉伸、壓縮試驗。討論了合金微觀組織對合金強度、延伸率及拉壓對稱

2、性的影響，并分析了擠壓棒材、管材微觀組織及力學性能差異性的原因，取得了以下結果：
　　隨著Zn含量的提高，Mg-0.3Ce-xZn-0.5Zr合金鑄態(tài)組織中共晶相增加，擠出棒材絲織構變強，同時屈服強度、抗拉強度提高，延伸率降低。Mg-0.3Ce-0.5Zn-0.5Zr合金擠壓后力學性能（TYS:158MPa，CYS：126MPa, UTS:219MPa，EL:33%）明顯優(yōu)于Mg-Ce（TYS:68.6MPa，CYS：40.8MP

3、a, UTS:170MPa，EL:31%）二元合金。對比AZ31合金，擠壓Mg-0.3Ce-0.5Zn-0.5Zr合金擁有良好的拉壓對稱性。
　　在棒材的擠壓試驗中，隨著擠壓溫度的升高，擠壓后合金組織均勻性提高，再結晶程度較高。擠壓比和擠壓速度的增加使成型后的棒材織構較弱，具有均勻的組織和較高的延伸率。經過固溶處理的合金擠壓后組織中彌散分布著第二相，這些顆粒平均尺寸100nm，能夠起到彌散強化作用。
　　在管材的擠壓試驗中，

4、擠壓后平均晶粒尺寸只有2μm，合金組織不均勻，擠壓管材擁有較高的強度但是延伸率較低。擠壓溫度的升高使得擠壓后晶粒尺寸增加，組織更加均勻，延伸率大幅度提高，強度有所降低。隨著擠壓比增大，擠出管材的晶粒尺寸減小，管材強度增加。擠壓速率增加，變形后組織更加均勻，延伸率提高，強度有所降低。
　　在擠壓工藝相近的條件下擠出的棒材和管材組織性能差別非常大：棒材擠壓后的晶粒尺寸為10μm，織構強度弱，而管材擠壓后的晶粒尺寸只有2μm，組織不均勻