熱處理對Mg-xZn合金及其半固態(tài)水淬組織的影響.pdf

1、鎂合金由于比強(qiáng)度、比剛度高、容易回收等優(yōu)點(diǎn)，尤其是作為最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，在汽車、航空航天等領(lǐng)域得到日益廣泛的應(yīng)用。本文采用金屬型Mg-xZn（x=3,5,7,9wt.％）鎂合金，并利用光學(xué)顯微鏡、X射線衍射和掃描電鏡等設(shè)備及力學(xué)性能測試等手段研究了Zn含量的變化對合金的顯微組織和力學(xué)性能的影響。運(yùn)用半固態(tài)等溫?zé)崽幚淼姆椒ㄖ苽淞藢?shí)驗(yàn)合金的半固態(tài)組織，研究了半固態(tài)非枝晶組織的演變過程及Zn含量的變化對Mg-Zn系合金半固態(tài)組織的影響。并分

2、析其熱處理前后的組織性能和在等溫?zé)崽幚磉^程中的組織演變情況，探討其中的機(jī)理。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著Zn含量的變化，Mg-xZn（x=3,5,7,9wt.%）鎂合金的顯微組織和力學(xué)性能發(fā)生了明顯的變化。Mg-xZn合金的顯微組織為樹枝晶，共晶組織主要由α-Mg+MgZn組成。隨著Zn質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，合金晶粒逐漸細(xì)化。合金的抗拉強(qiáng)度隨著Zn含量的增加而增加，當(dāng)Zn含量為7%時抗拉強(qiáng)度達(dá)到最大值210MPa；延伸率隨著Zn含量的增加逐

3、漸降低，當(dāng)Zn含量為3%時達(dá)到最大值15%；硬度隨著Zn含量的增加持續(xù)增大，Zn含量為9%時硬度為54HV；合金的斷口形貌隨著Zn含量的增加撕裂棱減少，韌窩數(shù)量增多。
　　考慮到綜合力學(xué)性能，我們選擇Mg-7Zn合金進(jìn)行均勻化、固溶以及時效處理，其熱處理工藝為：均勻化處理335℃+96h,固溶處理340℃+5h,時效處理160℃、98℃、70℃（24h）+160℃。熱處理后其抗拉強(qiáng)度達(dá)到313MPa，硬度達(dá)到83.76HV。斷口分

4、析表明，Mg-7Zn合金熱處理后的斷裂方式主要為解理斷裂。
　　結(jié)合力學(xué)性能的分析，對Mg-xZn合金進(jìn)行半固態(tài)等溫?zé)崽幚?，研究了不同Zn含量對半固態(tài)非枝晶組織的影響，結(jié)果表明，隨著Zn含量的增加，合金組織細(xì)化。并研究了保溫溫度和保溫時間對半固態(tài)非枝晶組織的影響，結(jié)果表明保溫溫度主要影響合金固相率，保溫時間是影響合金的顆粒尺寸和形狀因子的關(guān)鍵因素。
　　在等溫?zé)崽幚磉^程中，Zn元素的含量對半固態(tài)非枝晶組織的影響較大。在相同的