Mg-Al-Zn-Si合金的制備、組織與性能研究.pdf

1、鎂合金由于其輕質(zhì)、高的比強度和比剛度、良好的減震性和導(dǎo)熱性、易加工性及可回收性，廣泛應(yīng)用于航空航天、電子、汽車和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。但是，目前的鎂合金耐熱性較差，限制了其應(yīng)用范圍。因此，開發(fā)具有良好高溫性能且低成本的鎂合金，是近年來的研究熱點之一。
　　本文以Mg-Al-Zn-Si系合金為基礎(chǔ)，通過重力鑄造法制備了Mg-x（4，6，8）Al-1Zn-1Si合金、Mg-x（4，6，8）Al-y（4，6，8）Zn-1Si合金及Mg-4Al

2、-1Zn-z(0.5，1，2)Si合金。研究了不同含量的Al、Zn和Si對合金組織和性能的影響，以及添加微量元素Sb對鑄態(tài)合金顯微組織和力學(xué)性能的影響，同時還研究了熱處理對合金組織和性能的影響；探討了合金組織細化的機理，尤其是Mg2Si相顆粒的細化和強化機制。研究結(jié)果表明：
　?。?）Mg-x（4，6，8）Al-1Zn-1Si合金由α-Mg、Mg17Al12和Mg2Si相組成。隨著Al的增加，合金中的Mg17Al12相逐漸增多，

3、Mg2Si相在Mg-4Al-1Zn-1Si和Mg-8Al-1Zn-1Si合金中以粗大的漢字狀存在，而Mg-6Al-1Zn-1Si合金中的Mg2Si相則較為細小，該合金的拉伸力學(xué)性能較好。合金的硬度隨著Al含量的增加而增大。
　　（2）Mg-4Al-4Zn-1Si、Mg-6Al-6Zn-1Si合金由α-Mg、Mg17Al12、Mg2Si和MgZn相組成，而Mg-8Al-8Zn-1Si合金由α-Mg、Mg17Al12、Mg2Si、Mg

4、Zn和Al2Mg5Zn2相組成。Al和Zn總含量的同時增加導(dǎo)致合金中的Mg17Al12和MgZn相體積分?jǐn)?shù)逐漸增加，合金的抗拉強度、屈服強度和伸長率均降低。合金的硬度隨著Al、Zn總含量的增加而增大。
　　（3）Mg-4Al-1Zn-z(0.5，1，2)Si合金由α-Mg、Mg17Al12和Mg2Si相組成。隨著Si含量的增加，合金中的Mg2Si相體積分?jǐn)?shù)逐漸增多，且漢字狀的Mg2Si相逐漸粗化；室溫下，Mg-4Al-1Zn-0.

5、5Si合金的力學(xué)性能較好；高溫（150℃）下，Mg-4Al-1Zn-2Si合金的抗拉強度、屈服強度和伸長率均較大。合金的硬度隨著硅含量的增加而增大。
　?。?）Mg-4Al-1Zn-1Si合金中加入Sb形成了Mg3Sb2相，隨著Sb含量的增加，合金中粗大的漢字狀Mg2Si逐漸細化，當(dāng)合金中Si含量為0.5%時，合金中的Mg2Si相轉(zhuǎn)變?yōu)樾K狀和短棒顆粒，此時合金的力學(xué)性能較高；當(dāng)Sb含量超過0.5%時，合金中Mg2Si相開始粗化。

6、
　?。?）Mg-8Al-1Zn-1Si合金添加Sb后，也出現(xiàn)了Mg3Sb2相，當(dāng)Sb含量為0.8%時，合金中Mg2Si相的細化效果較好，此時合金的力學(xué)性能較好；Sb含量超過0.8%時，Mg2Si相粗化，導(dǎo)致力學(xué)性能下降。
　?。?）對Mg-8Al-1Zn-1Si合金和添加變質(zhì)劑Sb的Mg-8Al-1Zn-1Si合金經(jīng)430℃不同時間固溶處理，發(fā)現(xiàn)隨著固溶處理時間的延長，Mg17Al12逐漸溶解，合金中的漢字狀Mg2Si相逐