AZ63鎂合金的微合金化研究.pdf

1、鎂合金作為目前最輕的金屬結構材料，具有比強度、比剛度高、阻尼性能好、易回收等優(yōu)點。但是與鋁和鋼比起來，其強度還比較低，限制了其應用。而傳統(tǒng)鎂合金的強度又一直差強人意，傳統(tǒng)高強鎂合金因為添加單一的高含量稀土元素，生產(chǎn)成本過高，其應用受到很大限制。因此，研究和開發(fā)成本低、強度高的鎂合金是十分有必要的。
　　 本文以鎂合金強化理論為基礎，對新開發(fā)的AZ63鎂合金進行Y、Nd、Sn、Ca的合金化，采用正交試驗法，優(yōu)選出合金化元素的成分，

2、并研究了Y、Nd、Sn、Ca含量變化對合金微觀組織和力學性能的影響，探討了熱處理工藝對該合金組織和性能的影響規(guī)律、機理。結果表明：
　　 1、合金化元素的最佳含量分別為：其成分(wt％)為6%Al、3%Zn、0.5%Y、0.5%Nd、0.5%Sn、0.5%Ca，抗拉強度為σb=232MPa、延伸率δ=8%、硬度70HV、密度1.72g/cm3，將該合金定名為AZ63H。AZ63H的強度和韌性都高于現(xiàn)有Mg-Al-Zn-RE系合金

3、的，而且添加元素的含量都很低，所以該合金的成本很低，很具有應用價值。
　　 2、Y和Nd的加入，在合金中形成了Al-RE短桿狀或顆粒狀的穩(wěn)定強化相，同時合金晶粒得到細化，力學性能有所提高。當合金中RE添加量過高時，會形成長條狀組織導致合金力學性能大幅度下降。Sn與Mg形成Mg2Sn金屬間化合物，彌散分布在晶間，它們的釘扎作用能明顯提高合金的力學性能。Ca固溶于合金中，能細化晶粒。
　　 3、合適的熱處理工藝為：固溶處理4

4、20℃固溶30小時后室溫水淬，再在160℃時效處理24小時、空冷。經(jīng)熱處理，AZ63H中β相分解，β’相彌散析出，Mg2Sn向晶內擴散，使得合金力學性能得到大幅提高。AZ63H時效處理后的抗拉強度、延伸率和硬度分別為289MPa、11.8%，73.2HV，與鑄態(tài)A263相比，時效態(tài)合金抗拉強度提高了45.9%，延伸率提高了63.8%，硬度提高了7.6%；與鑄態(tài)AZ63H相比，時效態(tài)合金抗拉強度提高了24.5%，延伸率提高了47.5%，硬