壓鑄鎂合金的顯微組織及力學(xué)性能.pdf

1、目前，壓鑄技術(shù)在鎂合金產(chǎn)品的生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，但鎂合金的高溫強(qiáng)度較差，因此如何進(jìn)一步提高此類合金的室溫和高溫強(qiáng)度，已成為鎂合金開發(fā)研究的重要課題。本文以壓鑄態(tài)Mg-Al-Y系鎂合金為實(shí)驗(yàn)材料，通過顯微組織觀察、力學(xué)性能測(cè)試以及對(duì)壓鑄態(tài)Mg-7％Al-0.5％Y的低周疲勞行為的研究，初步討論了稀土元素Y在Mg-Al系合金中的作用。還對(duì)壓鑄態(tài)AE42-Ca合金進(jìn)行了顯微組織觀察和力學(xué)性能測(cè)試，研究了Ca元素對(duì)壓鑄態(tài)AE42合金組織與性能

2、的影響，以期為壓鑄稀土鎂合金的進(jìn)一步開發(fā)和利用提供理論依據(jù)。 顯微組織觀察結(jié)果表明，在Mg-Al-Y合金中隨著Y含量的增加，壓鑄態(tài)Mg-Al-Y系鎂合金的組織細(xì)化程度增加，但也出現(xiàn)了粗大骨骼狀的鎂鋁共晶化合物；AE42-Ca合金的顯微組織由α-Mg、Al<,11>RE<,3>和Al<,2>Ca組成。 拉伸試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于壓鑄態(tài)Mg-Al-Y鎂合金而言，其拉伸性能不僅與實(shí)驗(yàn)溫度有關(guān)，也與Y的加入量有關(guān)：室溫和200℃拉伸

3、時(shí)，含0.5wt％Y的壓鑄態(tài)Mg-Al-Y鎂合金的抗拉強(qiáng)度最高，150℃拉伸時(shí)，含1wt％Y的壓鑄態(tài)Mg-Al-Y鎂合金的抗拉強(qiáng)度最高；室溫和150℃拉伸時(shí)，合金的屈服強(qiáng)度在Y含量為1.0wt％時(shí)最高；200℃拉伸時(shí)，合金的屈服強(qiáng)度在Y含量為0.5wt％時(shí)最高。對(duì)于壓鑄態(tài)AE42-Ca而言，AE42-0.8％Ca合金室溫下具有最好的拉伸性能，AE42-0.5％Ca合金在150℃具有最好的拉伸性能，AE42-0.2％Ca合金在200℃表現(xiàn)

4、出最好的拉伸性能，且時(shí)效處理可以進(jìn)一步提高壓鑄態(tài)AE42-Ca合金的力學(xué)性能。 低周疲勞實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在不同的外加總應(yīng)變幅下，壓鑄態(tài)Mg-7％Al-0.5％Y鎂合金可表現(xiàn)為循環(huán)應(yīng)變硬化，而且循環(huán)硬化的程度大致相同，與外加總應(yīng)變幅的大小幾乎無關(guān)。對(duì)于壓鑄態(tài)Mg-Al-Y系鎂合金而言，其彈性應(yīng)變幅、塑性應(yīng)變幅與斷裂時(shí)的反向循環(huán)周次之間的關(guān)系表現(xiàn)為單斜率線性行為，并分別服從Basquin和Coffin-Manson公式。疲勞裂紋以穿晶