AM80-Ca-Sr堿土耐熱鎂合金研究.pdf

1、鎂合金具有密度小、比強(qiáng)度和比剛度高、良好的機(jī)加工性能等優(yōu)點(diǎn)，是近年來(lái)汽車、電子等行業(yè)首選的金屬結(jié)構(gòu)材料。但在開(kāi)發(fā)應(yīng)用高強(qiáng)、耐熱鎂合金的過(guò)程中常出現(xiàn)性能和成本上的諸多矛盾和障礙。因此，降低成本并提高耐熱性則成為鎂合金領(lǐng)域研究的關(guān)鍵。 本文以Mg-Al系合金中的AM80為基體，廉價(jià)的堿土元素Ca和Sr為合金化添加劑，利用金相顯微鏡、X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、差熱分析儀及電子萬(wàn)能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)等研究了AM80-Ca-Sr系合金的最佳鑄

2、造工藝參數(shù)，并重點(diǎn)研究了xCa和y1～y4Sr對(duì)AM80合金組織、性能和時(shí)效行為的影響。 研究發(fā)現(xiàn)，在當(dāng)前試驗(yàn)條件下，澆注溫度和模具預(yù)熱溫度分別為740℃和250℃時(shí)，采用底注式澆注方式鑄制AM80-Ca-Sr系合金，可降低縮孔、縮松及氧化物夾雜等缺陷的程度，獲得較細(xì)的晶粒組織，提高合金的力學(xué)性能。 添加xCa可細(xì)化AM80合金組織，使晶粒尺寸由109.6μm降至64.8μm;繼續(xù)添加Y1～Y4Sr，yiSr會(huì)粗化合金晶

3、粒，當(dāng)Sr由y2增至y4時(shí)，合金的晶粒尺寸又逐漸降至65.8μm。xCa可與Al結(jié)合在AM80合金晶界處析出類似骨骼狀的A12Ca高熔點(diǎn)相，抑制低熔點(diǎn)p-Mg17Al12相的析出；繼續(xù)添加y1～y3Sr，Al2Ca相逐漸變?yōu)樾K狀或條狀，彌散分布在晶界處，y4Sr使合金晶界處的二次相又呈網(wǎng)狀分布，y1～y4Sr會(huì)逐漸增加Al在基體的固溶度，進(jìn)一步抑制p-Mg17A112相的析出。 室、高溫(25℃和175℃)條件下，添加xCa會(huì)

4、降低AM80合金的總體拉伸性能；繼續(xù)添加y1～y4Sr，合金的總體拉伸性能先降后升再降，其中，AM80-xCa-y2Sr合金性能較優(yōu)，其室、高溫抗拉強(qiáng)度分別為173MPa和160MPa，延伸率分別為5.2％和8.2％。200℃/56MPa條件下，添加xCa可大幅提高AM80合金的抗蠕變性能；繼續(xù)添加y1-y4Sr后，合金的抗蠕變性能總體持續(xù)上升，其中，AM80-xCa-y4Sr合金的蠕變性能在本試驗(yàn)合金系中最優(yōu)，其穩(wěn)態(tài)蠕變速率和100h