預(yù)拉伸及時(shí)效處理對(duì)Mg-5Zn合金組織性能的影響.pdf

1、鎂合金作為輕質(zhì)綠色無污染的結(jié)構(gòu)材料，得到越來越多的研究關(guān)注，并且已在汽車、航空航天領(lǐng)域得到一定應(yīng)用。但是鎂合金絕對(duì)強(qiáng)度偏低，抗蠕變性能弱；室溫塑性低，成型能力差，變形加工能力較差，耐蝕性能不強(qiáng)等特點(diǎn)，而合金強(qiáng)度，成型性能是大多數(shù)商用鎂合金的重點(diǎn)考量目標(biāo)。使得鎂合金的應(yīng)用范圍遠(yuǎn)不如鋁合金廣泛。因而，發(fā)展高性能鎂合金成為擴(kuò)大鎂合金應(yīng)用范圍的迫切需要，合金中的第二相，特別是強(qiáng)化相的分布、大小、與基體的位向關(guān)系等對(duì)材料的強(qiáng)度，成型性能有著顯著的

2、影響。所以，通過控制第二相來發(fā)展高性能鎂合金具有重大的指導(dǎo)和實(shí)際意義。
　　本文采用常用的Mg-Zn二元合金擠壓棒材作為實(shí)驗(yàn)材料，對(duì)其進(jìn)行0％，3%，5%，10%不同量的預(yù)拉伸變形和200℃時(shí)效處理，來控制合金中第二相的析出情況。通過金相顯微鏡（OM），掃描顯微鏡（SEM）來觀察預(yù)拉伸及時(shí)效處理對(duì)第二相析出位置的影響；通過透射電鏡（TEM）觀察預(yù)拉伸對(duì)第二相大小的影響；并通過高分辨（HRTEM）觀察預(yù)拉伸對(duì)第二相位向關(guān)系的影響；然

3、后結(jié)合X射線衍射和HRTEM對(duì)第二相進(jìn)行物相確定；其中，并利用不同時(shí)效狀態(tài)下的XRD數(shù)據(jù)進(jìn)行軸比計(jì)算；最后對(duì)不同預(yù)拉伸量下不同時(shí)效時(shí)間的試樣進(jìn)行拉伸、壓縮力學(xué)性能測(cè)試，研究不同組織狀態(tài)與力學(xué)性能之間的關(guān)系。重要結(jié)果如下：
　?、俳?jīng)400℃×1h處理后的固溶態(tài) Mg-5Zn具有比較弱的纖維基織構(gòu)，沿?cái)D壓方向進(jìn)行拉伸預(yù)變形時(shí)，產(chǎn)生位錯(cuò)和{101—2}拉伸孿晶，而且預(yù)變形量越大，拉伸孿晶數(shù)量越多；
　?、陬A(yù)拉伸后200℃時(shí)效處理，

4、第二相（β1′相）優(yōu)先在晶界、孿晶界和孿晶內(nèi)部析出，最后才在基體內(nèi)部析出，孿晶為β1′相提供異質(zhì)形核位置。預(yù)拉伸促進(jìn)β1′相形核的同時(shí)增大β1′相長(zhǎng)大速度。預(yù)拉伸量越大，峰時(shí)效時(shí)析出的β1′相尺寸越小，縱橫比越小，但數(shù)量密度越大，分布越致密。
　?、垲A(yù)拉伸變形并未對(duì)時(shí)效過程析出的β1′相產(chǎn)生本質(zhì)改變，都為具有Laves結(jié)構(gòu)的MgZn2相，位向關(guān)系為[0001]α//[2110]β1′,(2110)α//(0001)β1′.