AZ31-xSr合金及其組織和性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、鎂合金是目前實際應用中最輕的金屬工程材料,具有比強度高、比彈性模量高、阻尼減震性好、導熱性好、靜電屏蔽性好、密度低等優(yōu)點,被稱為21世紀最具發(fā)展?jié)摿Φ牟牧稀Z31變形鎂合金作為目前應用最廣泛的商用鎂合金之一,它具有中等的室溫強度,良好的延展性以及優(yōu)良的抗大氣腐蝕能力,而且價格便宜。但是AZ31鎂合金的室溫力學性能還是相對偏低,而且其高溫性能差,這在很大程度上限制了其推廣應用,因此迫切需要提高該合金的力學性能。
  本論文以AZ3

2、1鎂合金為基礎,較系統(tǒng)地研究Sr及擠壓變形對AZ31鎂合金的微觀組織和力學性能的影響。采用光學顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析(EDS)、X-射線衍射儀(XRD)和力學性能測試等檢測手段對鑄態(tài)和擠壓態(tài)實驗合金進行了表征。研究了Sr含量對AZ31鎂合金的微觀組織和力學性能的影響規(guī)律;探索了擠壓變形對AZ31-xSr鎂合金微觀組織和力學性能的影響規(guī)律,分析了AZ31-xSr鎂合金的斷裂機制。
  研究結(jié)果表明:

3、>  ①鑄態(tài)AZ31鎂合金主要由α-Mg、Mg17Al12相組成。添加微量的Sr對AZ31鎂合金具有良好的變質(zhì)細化作用。隨著Sr含量的進一步增加,合金中出現(xiàn)Al4Sr相,Al4Sr相以顆粒狀和桿狀分布在晶界;當Sr含量增至1.2wt%時,Al4Sr呈網(wǎng)狀分布于合金的晶界,同時合金中有少量大塊狀Mg-Al-Sr三元相,Mg17Al12相則基本消失。
 ?、阼T態(tài)AZ31-xSr鎂合金常溫力學性能特點:隨著Sr含量的增多,合金的抗拉強度

4、和屈服強度呈先增加后降低的趨勢。當Sr含量為0.8wt%時,合金的抗拉強度、屈服強度和伸長率達到最佳,分別為195MPa、104MPa和7.6%,比AZ31鎂合金分別提高了27.6%、46.5%和58.3%。拉伸斷口形貌顯示,斷裂形式為解理斷裂及其演變的韌窩斷裂的復合斷裂。
 ?、跘Z31-xSr鎂合金在350℃擠壓過程中存在動態(tài)再結(jié)晶,其晶粒與鑄態(tài)相比顯著細化。當Sr含量低于1.2wt%時,Sr元素主要以Al4Sr相呈細小顆粒狀

5、和桿狀分布于合金基體中;當Sr含量為1.2wt%時,Al4Sr相呈網(wǎng)狀分布于晶界。
  ④擠壓態(tài)AZ31-xSr鎂合金的常溫強度與鑄態(tài)合金的常溫強度的變化趨勢相似,隨著Sr含量的增加呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢,而延伸率的在Sr含量為0.4wt%時達到最優(yōu),比AZ31鎂合金提高22.4%。當Sr含量為0.8wt%時,擠壓態(tài)合金抗拉強度和屈服強度分別達到最大值308.5MPa和239.8MPa,分別比擠壓態(tài)AZ3l合金提高11.5%和1

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