連續(xù)鑄擠Mg-Cu-Zn合金的組織及力學(xué)性能研究.pdf

1、由于鎂及其合金塑性變形能力的限制，使得其變形制品成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同類鋁合金產(chǎn)品。連續(xù)鑄擠作為一種高效、節(jié)能、設(shè)備簡單的生產(chǎn)技術(shù)，如果能將其成功應(yīng)用在鎂合金棒、線、型和管材的商業(yè)化生產(chǎn)中，將明顯地降低產(chǎn)品的成本。Zn元素作為鎂合金中的重要合金化元素之一，不但具有固溶與時(shí)效強(qiáng)化效果，而且提高熔體的流動(dòng)性，便于澆注。進(jìn)一步添加Cu能改善Mg-Zn合金的熱裂傾向，使熱裂的下限溫度提高到460℃，并能控制MgZnCu共晶組織形態(tài)，提高M(jìn)g合金塑性。因

2、此，本研究通過控制連續(xù)鑄擠成形過程的工藝條件，實(shí)現(xiàn)Mg-Zn-Cu合金的連續(xù)鑄擠成形，然后利用光學(xué)顯微鏡、XRD、SEM，室溫拉伸及電化學(xué)測試等分析了鑄造、鑄擠Mg-6％Zn-3％Cu(wt％)(簡稱ZC63)合金的組織、力學(xué)和電化學(xué)性能，同時(shí)研究固溶時(shí)效處理對(duì)鑄擠ZC63合金組織和力學(xué)性能的影響、不同擠壓比對(duì)模具內(nèi)及制品組織的影響，獲得如下有價(jià)值的結(jié)果。
　　與鑄態(tài)合金相同，連續(xù)鑄擠ZC63合金中也是由α-Mg和MgZnCu兩相

3、組成。鑄態(tài)合金中MgZnCu相呈片層狀，鑄擠合金中MgZnCu相呈顆粒狀(大小約為300nm)。當(dāng)擠壓比為2時(shí)，ZC63合金的邊部沿?cái)D壓方向發(fā)生了較大變形，共晶組織也沿?cái)D壓方向伸長，而心部具有鑄態(tài)組織的特征，即共晶組織呈網(wǎng)狀分布在初晶α-Mg基體周圍。室溫拉伸性能測試結(jié)果表明了其抗拉強(qiáng)度出現(xiàn)了較大的波動(dòng)，這意味著目前的連續(xù)鑄擠工藝在組織控制方面仍需進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化。極化曲線測試結(jié)果表明連續(xù)鑄擠成形的ZC63合金在pH=8.3的5％(wt％

4、)NaCl溶液里的耐蝕性較鑄態(tài)的好。
　　連續(xù)鑄擠成形的ZC63合金經(jīng)固溶處理，第二相MgZnCu相呈顆粒狀，在晶界處不連續(xù)分布。硬度測試結(jié)果表明在200℃時(shí)效15h時(shí)硬度達(dá)到峰值，且析出相主要分布在晶內(nèi)。
　　當(dāng)增加擠壓比后，即由γ=2增加至2.5和3時(shí)，組織均勻性明顯得到改善，邊部和心部沿?cái)D壓方向都發(fā)生了變形，基體晶粒尺寸基本趨近一致，共晶組織也沿?cái)D壓方向呈帶狀分布。
　　對(duì)成型模具擠壓腔內(nèi)金屬的組織觀察發(fā)現(xiàn)，在鑄