Mg-3Al-3Sn-Zn合金的顯微組織及力學(xué)性能研究.pdf

1、被譽(yù)為“21世紀(jì)的綠色工程材料”的鎂合金具有許多優(yōu)異的獨(dú)特性能,如比強(qiáng)度高、比剛度高、導(dǎo)電導(dǎo)熱性好,兼有良好的阻尼減震和電磁屏蔽性能,易于加工成形,良好的可再生回收利用等優(yōu)點(diǎn),所以應(yīng)用十分廣泛。近年來,由于能源和環(huán)境問題的日益嚴(yán)重,鎂合金的研究得到越來越多的關(guān)注,因此對新型鎂合金體系進(jìn)行基礎(chǔ)研究具有重要的意義。本文采用金屬型重力澆鑄法制備出新型ATZ331合金鑄錠,對鑄態(tài)、固溶態(tài)和軋制態(tài)ATZ331合金進(jìn)行了顯微組織觀察及力學(xué)性能測試,

2、并對固溶、軋制工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,探索了固溶態(tài)和軋制態(tài)ATZ331合金強(qiáng)韌化機(jī)理。
　　對鑄態(tài)ATZ331合金研究結(jié)果表明,鑄態(tài)ATZ331合金顯微組織主要由?-Mg、Mg17Al12、Mg2Sn和MgZn相組成?；w為?-Mg等軸晶,Mg17Al12相主要呈斷續(xù)網(wǎng)狀分布在?-Mg晶界、Mg2Sn相主要以粒狀分布在?-Mg等軸晶一次枝晶間及以斷續(xù)網(wǎng)狀分布在?-Mg晶界、MgZn以斷續(xù)網(wǎng)狀和粒狀分布在?-Mg晶界。ATZ331合金具

3、有良好的力學(xué)性能,最佳拉伸強(qiáng)度為222MPa,延伸率為18.4％。
　　通過對不同固溶工藝處理后的ATZ331合金顯微組織及力學(xué)性能研究發(fā)現(xiàn),最佳固溶工藝為:首先在415℃保溫16小時(shí),然后再升溫至450℃保溫8小時(shí)。經(jīng)上述固溶工藝處理后的ATZ331合金主要由?-Mg組成,僅有很少量細(xì)小的Mg2Sn相殘留,特別是固溶態(tài)ATZ331合金顯微組織中出現(xiàn)了孿晶。此時(shí)合金的力學(xué)性能最好,抗拉強(qiáng)度達(dá)到237MPa,延伸率為21.7%,其強(qiáng)

4、韌化機(jī)理主要為固溶強(qiáng)化以及孿晶強(qiáng)化,但固溶態(tài)合金的顯微硬度稍有降低。
　　對軋制及軋后退火態(tài)ATZ331合金顯微組織及力學(xué)性能研究發(fā)現(xiàn),單向及交叉軋制的最佳工藝為:軋制溫度為400℃,道次壓下量為20%;軋后退火溫度為300℃,保溫時(shí)間1小時(shí)。單向軋制態(tài)ATZ331合金沿軋向拉伸強(qiáng)度為292MPa,延伸率為25.9%,橫向拉伸強(qiáng)度為363MPa,延伸率為15.6%,力學(xué)性能存在各向異性,主要是由于ATZ331軋板中存在{0001}