sn和超聲處理對mg6zn0.5y合金組織及性能的影響

1、 Sn 和超聲處理對 Mg-6Zn-0.5Y 合金組織及性能的影響 重慶大學碩士學位論文 （專業(yè)學位） 學生姓名：李 迪 指導教師：薛寒松 副教授 學位類別：工程碩士（材料工程領域） 重慶大學材料科學與工程學院 二 O 一五年四月 重慶大學碩士學位論文 中文摘要 I 摘 要 本文分別采用合金化和熔體超聲處理兩種手段來改善合金的組織和性能，特別是合金的塑韌性，以期擴大其應用范圍。實驗通過采用光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X 射線衍射儀

2、、電子萬能試驗機等進行分析表征，確定了合金最佳的成分比及最佳的超聲處理功率，并系統(tǒng)探討了 Sn 合金化和熔體超聲處理對合金組織及力學性能的影響機理。 Sn 的添加明顯細化了合金的鑄態(tài)組織， 且隨著 Sn 的增加 α-Mg 基體逐漸向近等軸晶轉變，但是當 Sn 含量達到 4%時，晶粒有長大的趨勢。Sn 在合金中主要以MgSnY 和 Mg2Sn 相的形式存在。 另外，鑄態(tài)合金的抗拉強度和延伸率隨 Sn 含量的增加呈先上升后下降的規(guī)律。Sn

3、含量為 1%時，合金的延伸率達到最大值，由7.2%增加到 13.5%， 增幅達 87.5%。 Sn 含量為 2%時， 合金的抗拉強度達到最大值，由 110MPa 增加到 189MPa，增幅達 71.8%。分析認為，Sn 主要通過細晶強化、固溶強化及彌散強化來提高鑄態(tài)合金的性能。 Mg-6Zn-0.5Y-xSn 合金經 420℃/12h 均勻化熱處理后， Zn 在晶界的偏聚基本消除，Sn 在晶界的偏聚沒有得到明顯改善，Y 的分布仍然比較均

4、勻。其中，Mg-6Zn-0.5Y-2Sn 合金的均勻化效果最為理想，隨著 Sn 含量的繼續(xù)增加，合金均勻化效果越來越差，未溶的塊狀化合物越來越多，分析表明這些未溶的塊狀化合物主要是 MgSnY 和 Mg2Sn 相。 Mg-6Zn-0.5Y-xSn 合金在熱擠壓變形過程發(fā)生了動態(tài)再結晶， 晶粒得到了明顯細化，隨著 Sn 含量的增加，沒有被破碎的大塊狀第二相逐漸增多。另外，擠壓態(tài)Mg-6Zn-0.5Y-xSn 合金的抗拉強度、屈服強度、延伸

5、率都隨著 Sn 含量的增加呈先上升后下降的規(guī)律。當合金中 Sn 含量為 1%時，屈服強度略有提高，抗拉強度提高則較為明顯，此時延伸率達到最大值為 14.8%，增幅為 6.5%。當 Sn 含量為 2%時，抗拉強度和屈服強度均達到最大值，分別為 312MPa 和 212 MPa，增幅分別為18.6%和 26.9%。繼續(xù)增加 Sn 的含量，合金性能開始惡化。分析認為，擠壓變形過程中未被破碎的大塊狀第二相是導致合金性能惡化的主要因素。 超聲處理

6、能夠顯著細化 Mg-6Zn-0.5Y 合金的凝固組織，其細化程度與超聲處理功率有關，當處理功率為 600W 時，晶粒細化效果最好。另外，未經超聲處理鑄態(tài) Mg-6Zn-0.5Y 合金的準晶 I 相在晶界呈粗大的半連續(xù)網狀分布，經超聲處理后，準晶 I 相在晶界明顯細化、彌散化，且隨著處理功率的提高，準晶 I 相的面積分數逐漸減少。最后隨著超聲處理功率的提高，鑄態(tài) Mg-6Zn-0.5Y 合金的抗拉強度和延伸率呈先上升后下降的趨勢，當處理功