軋制Mg-Al-Sn-Si合金的顯微組織及力學(xué)性能研究.pdf

1、鎂及鎂合金因?yàn)槠浔葟?qiáng)度、比剛度高，切削加工以及尺寸穩(wěn)定性好，阻尼減震性能良好等優(yōu)點(diǎn)使其在航空、汽車、通訊設(shè)備等領(lǐng)域得到了廣泛的使用。但是因?yàn)殒V合金的抗拉強(qiáng)度低以及抗高溫蠕變性能差等缺點(diǎn)限制了其在工業(yè)上的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。
　　本文采用金屬型重力澆鑄法成功的制備出了Mg-3Al-3Sn-1Zn-0.5Si(ATZS3310.5)和Mg-3Al-3Sn-1Zn-1Si(ATZS3311)兩種合金的鑄態(tài)坯料。通過(guò)光學(xué)顯微鏡、X-射線衍射

2、儀以及萬(wàn)能實(shí)驗(yàn)拉伸機(jī)等設(shè)備對(duì)兩種合金的鑄態(tài)、固溶態(tài)、軋制態(tài)以及退火態(tài)的組織結(jié)構(gòu)、相組成、力學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試，對(duì)固溶工藝、軋制工藝進(jìn)行了優(yōu)化，并對(duì)合金中的Mg2Si相細(xì)化、球化的機(jī)理進(jìn)行了分析和探索。
　　通過(guò)對(duì)ATZS3310.5、ATZS3311兩種合金的鑄態(tài)組織分析可知，二者主要由?-Mg、Mg17Al12、Mg2Sn、MgZn和Mg2Si相組成?？估瓘?qiáng)度分別為124MPa、145MPa，延伸率分別為16.1％、14.0%，造

3、成這兩種合金力學(xué)性能較差的主要原因是因?yàn)榛w中漢字狀的Mg2Si相會(huì)極大的割裂鎂合金的基體，使得合金的強(qiáng)度和韌性都顯著下降。
　　對(duì)兩種合金進(jìn)行了三種不同的固溶工藝處理，通過(guò)對(duì)固溶處理之后的組織以及力學(xué)性能研究發(fā)現(xiàn)，415℃保溫16h，之后升溫至450℃保溫8h出爐水淬的固溶工藝處理的效果最好。固溶之后合金主要由?-Mg、Mg2Si相以及少量的Mg2Sn相組成。其中漢字狀的Mg2Si相得到了小幅度的細(xì)化，少數(shù)部分甚至出現(xiàn)了球化現(xiàn)象

4、。固溶處理之后合金的抗拉強(qiáng)度和延伸率相比于鑄態(tài)都有了一定程度上的提高。
　　對(duì)軋制之后的合金顯微組織以及力學(xué)性能研究發(fā)現(xiàn)，軋制溫度為400℃，道次壓下量為10%,總變形量80%的兩種合金抗拉強(qiáng)度可以分別達(dá)到286MPa、318MPa，延伸率分別為18.6%、18.3%。300℃保溫1h退火處理之后，兩種合金的抗拉強(qiáng)度略微降低，但是延伸率得到提升。150℃、200℃的高溫力學(xué)性能相比于未加 Sn、Si元素的AZ31合金得到了一定程度