熱處理對Mg-6Zn-xAl(x=0-1-3-5)鎂合金組織及性能的影響.pdf

1、Mg-Zn-Al系鎂合金具有成本低、鑄造性能優(yōu)良以及熱處理強(qiáng)化效果好等優(yōu)勢，在市場上的應(yīng)用不斷得到拓寬和發(fā)展。但由于一般成型方法不能有效解決鎂合金氧化燃燒問題，因此可采用液相比例小、能低溫作業(yè)，氧化燃燒的危險性低的半固態(tài)成形技術(shù)來解決上述問題。本課題系統(tǒng)地研究了Mg-6Zn-xAl(x=0/1/3/5)鎂合金鑄態(tài)及熱處理態(tài)組織和力學(xué)性能變化規(guī)律，并對各合金進(jìn)行等溫?zé)崽幚?，研究非枝晶組織演變規(guī)律。并以ZA63鎂合金為研究對象，進(jìn)一步探索固

2、溶和時效熱處理對非枝晶組織的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過對Mg-6Zn-xAl合金鑄態(tài)組織和力學(xué)性能進(jìn)行研究。表明，隨著Al含量的增加，鑄態(tài)合金中粗大連續(xù)的網(wǎng)狀第二相轉(zhuǎn)變?yōu)榘脒B續(xù)狀或細(xì)小的顆粒狀分布在晶界處，晶粒尺寸得到了明顯細(xì)化。力學(xué)性能方面，各合金隨Al添加量不同，抗拉強(qiáng)度和延伸率變化趨勢為先上升后下降，其中ZA63合金的抗拉強(qiáng)度和延伸率在4種合金中達(dá)到最大值，分別為208.6 MPa和11.2%。⑵以ZA63合金為

3、研究對象，研究了不同熱處理工藝對組織和力學(xué)性能的影響，得出最佳固溶處理工藝為350℃×20 h(水淬)，最佳時效處理工藝為170℃×48 h(空冷)。又研究了Al含量對Mg-6Zn-xAl合金固溶和時效熱處理后組織和性能的影響。表明，固溶處理后，粗大的共晶組織全部固溶于基體中，時效處理后晶界變寬，且有析出相從晶界和晶內(nèi)析出。另外，4種合金的抗拉強(qiáng)度和延伸率相比鑄態(tài)時也都有所提高，其中Al含量為3%時，經(jīng)時效處理抗拉強(qiáng)度和延伸率達(dá)到最大值

4、為283.4 MPa和13.6%，相比鑄態(tài)分別提高了35.9%和21.4%。⑶采用等溫?zé)崽幚矸▽g-6Zn-xAl合金進(jìn)行非枝晶組織制備，并分析組織演變機(jī)理。表明，合金元素Al的添加有利于增加液相組織間的流動性，加快非枝晶組織轉(zhuǎn)變速率并最終獲得細(xì)小且分布均勻的半固態(tài)球狀組織。又以ZA63合金為對象，研究保溫溫度和保溫時間對合金半固態(tài)組織的影響，得出ZA63合金半固態(tài)成形最適合的等溫?zé)崽幚砉に囀?90℃×30 min，顆粒圓整度、固相率