準(zhǔn)晶增強(qiáng)Mg-ZN-Y合金的塑性加工及組織形成.pdf

1、鎂合金具有較高的比強(qiáng)度和比剛度、阻尼減震性好、零件尺寸穩(wěn)定、機(jī)加工性能優(yōu)良以及可回收性好等優(yōu)點(diǎn)。因此輕質(zhì)鎂合金已經(jīng)成為有色金屬材料中發(fā)展最為迅速的合金系，被譽(yù)為21世紀(jì)最具發(fā)展前途的金屬結(jié)構(gòu)材料。與鑄造鎂合金相比，變形鎂合金具有更高的強(qiáng)度、延展性和多樣化的力學(xué)性能，可以滿足作為結(jié)構(gòu)件的要求。準(zhǔn)晶增強(qiáng)鎂合金由于其良好的綜合力學(xué)性能而受到國(guó)內(nèi)外工業(yè)界的廣泛關(guān)注。
　　本文采用常規(guī)鑄造法制備了添加AlTiC中間合金的Mg-Zn-Y鎂合金

2、，研究了AlTiC中間合金含量對(duì)Mg-Zn-Y合金鑄態(tài)顯微組織和力學(xué)性能的影響，探討了AlTiC中間合金的晶粒細(xì)化機(jī)理以及對(duì)準(zhǔn)晶相數(shù)量、形態(tài)等的影響。以均勻化處理后的ZW61合金和ZW61-0.15AlTiC合金為研究對(duì)象，研究了不同擠壓比、擠壓速度對(duì)鎂合金顯微組織、織構(gòu)和力學(xué)性能的影響，對(duì)合金的細(xì)化機(jī)理、斷裂行為和強(qiáng)化機(jī)制進(jìn)行了研究，并初步探討了織構(gòu)和力學(xué)性能之間的關(guān)系。對(duì)兩種綜合力學(xué)性能良好的擠壓態(tài)鎂合金進(jìn)行了熱處理，探討了不同熱處

3、理工藝(T4、T5和雙級(jí)時(shí)效處理)對(duì)鎂合金組織和力學(xué)性能的影響。
　　研究結(jié)果表明，在Mg-Zn-Y合金中加入AlTiC中間合金，既可以細(xì)化鎂合金組織，又可以增加準(zhǔn)晶相I相的數(shù)量，添加適量AlTiC中間合金的Mg-Zn-Y合金具有良好的綜合力學(xué)性能。添加了AlTiC中間合金的鑄態(tài)Mg-Zn-Y合金經(jīng)均勻化處理后，第二相的數(shù)量明顯增多且分布更均勻，其力學(xué)性能得到進(jìn)一步改善。
　　對(duì)均勻化處理后的ZW61合金和ZW61-0.15

4、AlTiC合金進(jìn)行擠壓，不同的擠壓比、不同的擠壓速度均可明顯導(dǎo)致鎂合金的晶粒細(xì)化，第二相得到破碎并沿?cái)D壓方向分布，大的擠壓比將導(dǎo)致晶粒更細(xì)小，大小更均勻。擠壓后鎂合金的拉伸強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和沖擊韌度均較鑄態(tài)、均勻化處理態(tài)的力學(xué)性能有大幅度提高。
　　在小擠壓比的條件下進(jìn)行擠壓，兩種鎂合金的拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率與織構(gòu)強(qiáng)度之間具有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，且伸長(zhǎng)率的變化與平均施密特因子m密切相關(guān)。在大擠壓比條件下進(jìn)行擠壓，兩種鎂合金的拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率與

5、織構(gòu)強(qiáng)度之間的關(guān)系比較復(fù)雜，鎂合金拉伸強(qiáng)度隨擠壓速度的變化趨勢(shì)可以用基面最大極密度的變化趨勢(shì)來進(jìn)行表征，而伸長(zhǎng)率隨擠壓速度的變化趨勢(shì)仍然可以用平均施密特因子m的變化趨勢(shì)來進(jìn)行表征。
　　擠壓態(tài)ZW61合金和ZW61-0.15AlTiC合金在不同溫度固溶處理2h，伸長(zhǎng)率在350℃較擠壓態(tài)有明顯升高，而在其它溫度，拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率均較擠壓態(tài)性能有所降低。在375℃固溶處理不同時(shí)間，拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率的變化具有類似的趨勢(shì)，即隨著固溶處理時(shí)