快凝結合擠壓制備鎂合金及其組織與力學性能.pdf

1、通過快速凝固(RS)、往復擠壓(RE)、單次擠壓(Ex)工藝制備RE-EX-RS-ZK60和RE-EX-RS-66合金.兩種合金中各元素質量百份含量分別為Mg-5.47﹪Zn-0.25﹪Zr-0.12Mn和Mg-6.0﹪Zn-1.0﹪Y-0.6﹪Ce-0.6﹪Zr.利用OM、SEM、TEM、XRD和DTA等方法分析了合金的組織與相組成,測試了合金的室溫力學性能及其超塑性.研究結果表明,輥速為18m/s、27m/s、35m/s時,RS薄帶

2、的冷卻速率分別為7.32x10<'5>～1.65x10<'6>℃/s、2.03x10<'6>～6.59x10<'6>℃/s、1.03x10<'7>～4.12×10<'7>℃/s.輥速提高,薄帶寬度和厚度減小.與鑄態(tài)組織相比,RS-ZK60和RS-66薄帶組織顯著細化,晶粒尺寸均在10μm以下.RS-ZK60薄帶主要由過飽和α-Mg固溶體和少量彌散分布的二次相組成. 300℃×2h退火熱處理后其顯微硬度達到峰值.主要強化相為矩形狀

3、MgZn相和針狀MgZn<,2>相.RS-66薄帶主要成分為α、W和Mg<,17>Ce<,2>相,RS-66薄帶組織穩(wěn)定溫度范圍為300～400℃.RS-66薄帶在298℃單次擠壓后晶粒尺寸～0.7μm.極限抗拉強度、屈服強度和延伸率分別為506MPa、503MPa和14﹪.擠壓溫度>298℃,極限抗拉強度和屈服強度降低,延伸率提高,且在擠壓過程中有擠壓織構生成. 經(jīng)φ14mm/φ50mm模具擠壓的RE-EX-RS-ZK60合金

4、晶粒尺寸～5.5μm,4道次綜合力學性能最佳,極限抗拉強度、屈服強度和延伸率分別為307MPa、194MPa和14.67﹪.經(jīng)φ6.4mm/φ20mm模具擠壓的RE-EX-RS-ZK60合金晶粒尺寸～2.5μm,隨著擠壓道次的增加屈服強度和延伸率逐漸提高,6道次屈服強度和延伸率分別為252.7MPa和8﹪.RE-EX-RS-66合金2道次晶粒尺寸～0.7μm,12道次晶粒尺寸～1.3μm.極限抗拉強度和屈服強度最大值在2道次獲得,分別為

5、340MPa和336MPa.延伸率最大值為27﹪,在4道次時獲得.由于該合金組織的特殊性,工程應力-應變曲線上出現(xiàn)2次屈服現(xiàn)象. RE-EX-CF-ZK60和RE-EX-RS-66合金都實現(xiàn)了低溫超塑性(LTS)和高應變速率超塑性(HSRS),其最大延伸率均為270﹪.測試溫度為523K,應變速率(ε)為3.3x10<'-4>s<'-1>時,晶界滑移(G=BS)為超塑性變形主要控制機制.溫度<523K,ε>3.3×10<'-4>