ZA73鎂合金組織與性能研究.pdf

1、Mg-Zn-Al(ZA)系列鎂合金具有鑄造性能優(yōu)良、耐熱性能好、成本低等特點(diǎn)，被認(rèn)為是很有發(fā)展前途的鎂合金系列。低合金化的ZA73鎂合金除了具有ZA系列合金的優(yōu)點(diǎn)外，還具有較低比重，深入研究ZA73鎂合金組織與性能具有較強(qiáng)的實(shí)際意義。
　　 本文通過金相(OM)、X-射線衍射分析(XRD)、差熱分析(DSC)、掃描電鏡(SEM+EDS)和透射電鏡(TEM)等實(shí)驗(yàn)手段研究了ZA73及其改性合金鑄態(tài)、熱處理態(tài)、熱模擬后和擠壓態(tài)的顯微

2、組織，并結(jié)合力學(xué)性能試驗(yàn)、熱模擬試驗(yàn)(Gleeble-1500)研究了顯微組織、力學(xué)性能及成形行為間的關(guān)系。
　　 研究結(jié)果表明，ZA73鎂合金鑄態(tài)組織中存在大量共晶組織，顯微組織主要由α-Mg相和τ相[Mg32(Al,Zn)49]組成，大部分沿晶界半連續(xù)分布。經(jīng)過固溶和時(shí)效處理后，合金中的主要第二相依然為τ相，但形態(tài)、數(shù)量和分布發(fā)生改變：固溶20h后，τ相幾乎全部溶解，但時(shí)效后晶界析出較多τ相；固溶50h后時(shí)效，晶界析出τ相極

3、少，大部分在晶內(nèi)析出，且尺寸細(xì)小。固溶時(shí)效后，ZA73鎂合金的室溫力學(xué)性能提高，但高溫力學(xué)性能降低。
　　 添加稀土Er進(jìn)行微合金化后，晶界半連續(xù)分布的τ相變?yōu)轭w粒狀或球狀，并且合金中有細(xì)小顆粒狀Er-Al化合物生成。半連續(xù)鑄造ZA73鎂合金的室溫力學(xué)性能隨著稀土Er含量的增加出現(xiàn)峰值，峰值時(shí)稀土Er含量為0.7％。金屬型鑄造ZA73鎂合金的高溫抗拉強(qiáng)度隨著稀土Er含量的增加而增加，伸長率在添加0.4％Er時(shí)出現(xiàn)峰值；高溫下拉伸

4、變形，合金的強(qiáng)度并不隨溫度的增高而連續(xù)降低，而是在溫度為150℃拉伸變形時(shí)強(qiáng)度出現(xiàn)峰值。
　　 變形溫度和應(yīng)變速率是影響ZA73及其改性合金流變應(yīng)力和塑性的關(guān)鍵參數(shù)：應(yīng)變速率一定時(shí)，流變應(yīng)力隨溫度的增加而降低；溫度一定時(shí)，流變應(yīng)力隨應(yīng)變速率的提高而增加。稀土Er的加入可以提高合金低應(yīng)變速率下變形的熱塑性。在200～250℃范圍內(nèi)變形時(shí)，ZA73鎂合金鑄態(tài)枝晶網(wǎng)狀組織特征消失，第二相化合物呈顆粒狀彌散分布于基體中，尺寸明顯細(xì)化；3