變形對Mg-Sn-Zn合金顯微組織和力學性能的影響.pdf

1、近年來，鎂合金在工業(yè)中的應用不斷增多，急需開發(fā)出一種可替代鋼鐵和鋁產(chǎn)品的新型耐熱變形鎂合金。本文以 Mg-5Sn為基體合金，用真空電磁感應熔煉法制備出Zn含量不同的Mg-5Sn-xZn(x=0,1,2,3；wt.％)合金，通過X射線熒光光譜儀（XRF）、X射線衍射儀（XRD）、金相顯微鏡（OM）、配備能譜的掃描電子顯微鏡（SEM-EDS）、透射電子顯微鏡（ TEM）等實驗手段觀察合金鑄態(tài)、均勻化態(tài)及經(jīng)變形處理后的顯微組織，包括平均晶粒尺

2、寸的變化和第二相的含量、大小和分布；用萬能材料測試機測定合金的室溫拉伸力學性能。通過對合金顯微組織和力學性能變化規(guī)律的分析，探討Mg-S n-Zn合金的塑性變形能力。
　　研究了Mg-5Sn-xZn(x=0,1,2,3)合金鑄態(tài)和均勻化態(tài)的顯微組織。合金主要由α-Mg基體和Mg2Sn相組成。Zn元素的加入可以細化枝晶，減小二次枝晶間距，且 Mg2Sn相增多，但是 Mg2Sn相粗化，由顆粒狀逐漸演變?yōu)榘脒B續(xù)網(wǎng)狀。凝固時固液界面前沿液

3、相中的高濃度Sn阻礙了M g原子從液相向固相的擴散，阻礙了晶粒的長大。合金經(jīng)過330℃×12h+480℃×12h均勻化處理后，大量細小 Mg2Sn相溶于基體，但是仍然有部分大尺寸Mg2 S n顆粒相存在于晶界上。
　　研究了Mg-5Sn-xZn(x=0,1,2,3)合金擠壓棒及其經(jīng)熱軋、冷軋變形后的顯微組織和力學性能變化。熱擠壓后的合金都發(fā)生了不完全動態(tài)再結晶，但是隨著Zn含量的升高，再結晶體積分數(shù)增大，合金中析出的 Mg2Sn相

4、增多，ED-TD面的基面織構減弱，強度和延伸率都升高。經(jīng)熱軋變形后的合金都發(fā)生了完全動態(tài)再結晶，晶粒細小但相差不大，板面基面織構隨著 Zn含量增加而增強，且強于擠壓態(tài)合金，合金的強度先隨著Zn含量的增加而增加，當Zn含量添加至3%之后，強度下降。熱軋退火后的合金強度下降，延伸率明顯上升。冷軋后的合金再結晶不完全，含Zn合金退火后的強度和延伸率較高。
　　研究了Mg-5Sn-xZn(x=0,1,2,3)合金擠壓板及其經(jīng)普通單向熱軋、

5、交叉軋制及冷軋變形后的顯微組織和力學性能變化。合金經(jīng)熱擠壓后動態(tài)再結晶發(fā)生得不完全，隨著 Zn含量的升高，再結晶體積分數(shù)增大，板面、橫向、縱向的晶粒都逐漸變得比較均勻，合金中析出的 Mg2Sn相增多，ED-TD面的基面織構明顯增強，0°、45°和90°方向上的強度和延伸率都升高，力學性能各向異性減弱。經(jīng)普通單向熱軋后，合金發(fā)生完全動態(tài)再結晶，晶粒變得均勻而細小，在Mg-5Sn-3Zn合金板面發(fā)現(xiàn)了大量孿晶的存在，同棒狀試樣一樣，板面基面