Mg-Zn-Al-Ca壓鑄鎂合金的組織與力學性能.pdf

1、本文通過Ca合金化對金屬型澆注ZA85鎂合金強化效果的研究，確定強化效果最佳的Ca含量X(wt％)。以ZA85CaX為研究對象，研究金屬型澆注和壓鑄對其組織和常高溫力學性能的影響，以及熱處理工藝分別對兩種成型工藝所制備合金的組織和常高溫力學性能的影響。通過分析確定合金的最佳高溫性能，以開發(fā)低成本、具有良好鑄造性能的耐熱鎂合金。 研究結(jié)果表明：少量的Ca加入，合金中無含Ca相生成，但能夠細化合金組織，提高合金的力學性能。當Ca含

2、量為0.6wt％時，合金的強化效果最佳，顯微硬度、常溫抗拉強度、150℃時的抗拉強度分別由105HV、147.4MPa、140.2MPa提高到117.5HV、164 MPa、149.5MPa。 與金屬型澆注ZA85Ca0.6相比，壓鑄ZA85Ca0.6鎂合金組織明顯細化，相組成也發(fā)生明顯變化，金屬型澆注ZA85Ca0.6由α-Mg基體和Mg<,2>Zn<,ll>、A1Mg<,4>Zn<,ll>及準晶相組成，壓鑄ZA85Ca0.6

3、鎂合金由α-Mg基體和Mg<,2>Zn<,ll>、A1<,12>Mg<,l7>組成。金屬型澆注ZA85Ca0.6經(jīng)均勻化處理和固溶處理后，第二相明顯減少，晶粒長大；經(jīng)時效處理，析出第二相，使晶界相連成網(wǎng)狀，晶內(nèi)第二相呈球狀彌散分布。壓鑄ZA85Ca0.6鎂合金隨均勻化時間的延長，合金晶粒逐漸粗化；隨固溶時間的延長，合金中第二相逐漸減少，合金晶粒逐漸長大，A1<,12>Mg<,7>相衍射強度增強，α-Mg和Mg<,2>Zn<,ll>衍射強

4、度降低；經(jīng)時效處理后，合金的晶界相粗大，隨著時間的延長，晶界相明顯增多，逐漸由粗大狀變?yōu)檫B續(xù)的線條狀。 由力學性能測試結(jié)果表明：熱處理對提高金屬型澆注ZA85Ca0.6鎂合金力學性能有顯著作用，合金在320℃固溶處理8h，隨后在170℃時效處理16h，合金的顯微硬度和抗拉強度均達到最大值，分別為139.5HV和213.8 Mpa_：經(jīng)均勻化處理，高溫抗拉強度均提高，在300℃均勻化處理24h，合金150℃時的抗拉強度由149.5

5、MPa提高到159.2MPa。壓鑄態(tài)ZA85Ca0.6鎂合金在200℃時的抗拉強度為195.06MPa，斷口存在細小的解理面，韌窩尺寸小，為韌型混合型斷口；經(jīng)熱處理后，合金的強度明顯降低，固溶時效合金在常溫和150℃時的抗拉強度最大值分別為183.4MPa和159.2MPa；經(jīng)均勻化處理，合金在200℃時的抗拉強度明顯降低，隨著均勻化時間的延長，其在相同溫度下的抗拉強度不斷降低。由此可見壓鑄zA85Ca0.6鎂合金不適宜進行熱處理強化。