超聲處理對mg6zn0.5y2sn和az804sn鎂合金組織及性能的影響

1、超聲處理對Mg6Zn0.5Y2Sn和AZ804Sn鎂合金組織及性能的影響重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（專業(yè)學(xué)位）學(xué)生姓名：邢志輝指導(dǎo)教師：薛寒松副教授學(xué)位類別：工程碩士（材料工程領(lǐng)域）重慶大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院二O一六年五月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要本文以開發(fā)低成本、高強韌變形鎂合金為試驗研究背景，選擇第二相種類較多的Mg6Zn0.5Y2Sn鎂合金及具有高熔點和較大尺寸第二相的AZ804Sn鎂合金作為試驗合金，并對其進(jìn)行熔體超聲處理，研

2、究熔體超聲處理對鑄態(tài)和擠壓態(tài)合金微觀組織和力學(xué)性能的影響，并借助OM、SEM、EDS、XRD以及力學(xué)性能測試等手段對其影響機理進(jìn)行深入探討，以期望能設(shè)計開發(fā)出滿足課題組要求的高強鎂合金。研究結(jié)果表明：適當(dāng)?shù)娜垠w超聲處理工藝不僅能夠改善鑄態(tài)和擠壓態(tài)試驗合金的組織，而且還能使鑄態(tài)和擠壓態(tài)試驗合金的力學(xué)性能得到顯著提高。鑄態(tài)Mg6Zn0.5Y2Sn合金組織主要由αMg、MgZn2、Mg2Sn、MgSnY和少量的Mg3Zn6Y相組成。經(jīng)熔體超聲

3、處理后，合金鑄態(tài)組織中少量的Mg3Zn6Y相和粗大的αMg枝晶結(jié)構(gòu)逐漸消失，并且隨著超聲功率的增加，合金組織逐漸趨向于圓整的等軸晶。超聲處理后，鑄態(tài)合金中粗大的、半連續(xù)的、不均勻分布的MgZn2、MgSnY和Mg2Sn相也變得細(xì)小、不連續(xù)且彌散分布。當(dāng)超聲處理功率達(dá)到700W時，試驗合金的抗拉強度和延伸率顯著提高，且達(dá)到最大值，分別為245.6MPa和20.2%。與未經(jīng)超聲處理的Mg6Zn0.5Y2Sn合金相比，其抗拉強度和延伸率分別提

4、高了30.2%和66.9%。超聲功率為500W時，屈服強度卻達(dá)到最大值，為83.0MPa，提高了43.1%。擠壓態(tài)Mg6Zn0.5Y2Sn合金組織主要由αMg、MgSnY和Mg2Sn相組成。700W超聲處理后，擠壓態(tài)試驗合金的組織主要是由細(xì)小且彌散分布的αMg相和MgSnY相組成，Mg2Sn相被破碎成細(xì)小的、彌散分布的顆粒狀，并且較大程度固溶到αMg基體中，再結(jié)晶晶粒尺寸從21μm減小至15μm左右。當(dāng)超聲處理功率為300W時，試驗合金

5、的屈服強度達(dá)到最大值，為178.8MPa；當(dāng)超聲處理功率達(dá)到500W時，擠壓態(tài)試驗合金組織最佳，且延伸率達(dá)到最大值，為19.6%；當(dāng)超聲處理功率為700W時，試驗合金抗拉強度達(dá)到最大值，為327.7MPa；較未超聲處理合金分別提高了7.2%、74.3%及12.3%。鑄態(tài)AZ804Sn合金組織主要由αMg、Mg17Al12和Mg2Sn相組成。經(jīng)熔體超聲處理后，合金鑄態(tài)組織中粗大的枝晶結(jié)構(gòu)大部分被熔斷，出現(xiàn)顯著的斷裂、分離現(xiàn)象，組織得到明顯