Zn-Mg-Ti中間合金對(duì)純鎂組織與性能的影響.pdf

1、鎂合金由于其低密度、高比強(qiáng)度、高比剛度等優(yōu)點(diǎn)在設(shè)備輕量化及節(jié)能減排領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，然而鎂合金強(qiáng)度較低、塑性成型能力較差限制了鎂合金的進(jìn)一步推廣，如何提高鎂合金的綜合力學(xué)性能是當(dāng)前鎂合金研究的熱點(diǎn)。從改善鎂合金組織與性能方面分析，最有效的途徑就是合金化。因此，本文在總結(jié)分析國(guó)內(nèi)外改善鎂合金組織性能研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種新型Zn-Mg-Ti中間合金以改善鎂合金微觀組織和力學(xué)性能。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴探索了Zn-M

2、g-Ti中間合金添加溫度（720℃）一定，添加量分別為3wt.％、5wt.%、8wt.%、10wt.%時(shí)， Zn-Mg-Ti中間合金對(duì)純鎂組織的影響。結(jié)果表明：隨著Zn82.6Mg12.8Ti4.6中間合金添加量的增加，鑄態(tài)鎂合金中第二相含量逐漸增多、枝晶數(shù)量增加，第二相形態(tài)由顆粒狀向條狀轉(zhuǎn)變。Zn82.6Mg12.8Ti4.6中間合金添加量為8wt.%時(shí)，鎂合金晶粒最為細(xì)小，且隨著中間合金添加量的不斷增加，擠壓態(tài)鎂合金微觀組織不斷細(xì)化

3、，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶程度不斷提高；隨著Zn83Mg13.6Ti3.4中間合金添加量的不斷增加，鑄態(tài)鎂合金枝晶逐漸發(fā)達(dá)，第二相（Mg-Zn相）數(shù)量逐漸增加。隨著Zn83Mg13.6Ti3.4中間合金添加量的增加，均勻化態(tài)鎂合金晶粒尺寸先減小后增大，添加量為5wt.%時(shí)，能獲得最細(xì)小的顯微組織。Zn82.6Mg12.8Ti4.6中間合金比Zn83Mg13.6Ti3.4中間合金具有更強(qiáng)的晶粒細(xì)化能力。鎂合金晶粒細(xì)化主要?dú)w因于溶質(zhì)原子鈦偏聚在固液界面前

4、沿造成成分過冷，抑制晶粒長(zhǎng)大。⑵研究了Zn-Mg-Ti中間合金添加量（8%）一定時(shí)，添加溫度分別為660℃、720℃、760℃時(shí)，Zn-Mg-Ti中間合金對(duì)純鎂微觀組織的影響。結(jié)果表明：隨著Zn82.6Mg12.8Ti4.6中間合金添加溫度的不斷增加，鎂合金第二相由低溫沿晶界分布向高溫彌散分布轉(zhuǎn)變，且第二相的形態(tài)由長(zhǎng)條狀向球狀演變，同時(shí)，均勻化態(tài)鎂合金的晶粒尺寸先減小后增大，添加溫度為720℃時(shí)，晶粒組織最細(xì)??；隨著Zn83Mg13.6

5、Ti3.4中間合金添加溫度的不斷增加，鎂合金枝晶化程度逐漸增加。均勻化態(tài)鎂合金晶粒不斷粗化，第二相分布逐漸彌散化， Ti元素逐漸彌散分布。Zn83Mg13.6Ti3.4中間合金變質(zhì)后的鎂合金中存在團(tuán)簇狀的富鈦相，隨著Zn83Mg13.6Ti3.4中間合金添加溫度的升高，富鈦相團(tuán)聚程度減弱。⑶室溫下測(cè)試了Zn82.6Mg12.8Ti4.6及 Zn83Mg13.6Ti3.4中間合金對(duì)擠壓態(tài)鎂合金力學(xué)性能及均勻化態(tài)鎂合金腐蝕性能的影響。結(jié)果顯

6、示：720℃添加8wt.%Zn82.6Mg12.8Ti4.6中間合金時(shí)，能獲得最佳的力學(xué)性能，鎂合金抗拉強(qiáng)度及延伸率分別為308MPa、21.5%，這與添加 Zn82.6Mg12.8Ti4.6中間合金后鎂合金細(xì)小均勻的微觀組織及晶界上第二相含量較少有關(guān)；腐蝕結(jié)果表明，浸泡42h時(shí)，分別添加8%Zn82.6Mg12.8Ti4.6、Zn83Mg13.6Ti3.4中間合金的鎂合金腐蝕性明顯優(yōu)于商用ZK60鎂合金，但隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，分別添加