新型Mg-Zn-Al基合金的組織與性能研究.pdf

1、鎂合金因比強(qiáng)度和比剛度高、尺寸穩(wěn)定性好、減震性能好、切削加工性優(yōu)良和對(duì)環(huán)境無(wú)污染等特點(diǎn)而在航空航天、汽車和電子等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而，傳統(tǒng)鎂合金高溫性能差，大大地限制了其應(yīng)用范圍。因此，開發(fā)新型低成本高溫鎂合金是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。而基于Mg-Zn-Al系開發(fā)低成本高溫鎂合金具有較大潛力，所以本論文把Mg-Zn-Al系合金確定為研究對(duì)象。 本文首先優(yōu)化了Mg-Zn-Al三元合金的成分組合，在優(yōu)化的Mg-Zn-Al三元合金的基

2、礎(chǔ)上通過(guò)Si、Sn等合金元素低合金化來(lái)引入Mg2Si、Mg2Sn等高強(qiáng)度、高熔點(diǎn)的金屬間化合物來(lái)改善合金的高溫力學(xué)性能。研究了Si、Sn和Ca等元素合金化對(duì)Mg-6Zn-2l合金顯微組織、力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：(1)研究了Al含量對(duì)Mg-6Zn合金組織和性能的影響，發(fā)現(xiàn)Mg-6Zn-2Al合金晶粒相對(duì)細(xì)小，分布于晶界的化合物相細(xì)小而分散，具有最佳的強(qiáng)度與塑性組合。Mg-6Zn-2Al合金中加入Sn后，合金中存在少量彌散

3、分布的Mg2Sn相，提高了合金的屈服強(qiáng)度。Si合金化Mg-6Zn-2Al合金中出現(xiàn)了漢字狀的Mg2Si相，其中Mg-6Zn-2Al-1Si合金中Mg2Si相異常粗大，導(dǎo)致抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率大幅度下降。Mg-6Zn-2Al-1Si合金中加入少量Ca后，Mg2Si相得到了很大程度的細(xì)化，使合金強(qiáng)度和塑性提高。 (2)考察了合金在200℃下長(zhǎng)時(shí)間退火過(guò)程中組織和硬度的變化，發(fā)現(xiàn)Sn和Si等合金元素的加入能延緩Mg-6Zn-2Al合金在退