變形及變形后半固態(tài)重熔Mg-Zn-Y合金的組織演化.pdf

1、Mg-Zn-Y系合金具有良好的室/高溫力學(xué)性能和成形能力。用于變形鎂合金，Mg-Zn-Y系合金一般通過熱變形加工成板/棒等型材。與變形態(tài)材料相比，傳統(tǒng)鑄造方法成型的零部件力學(xué)性能相對較差。本文以Mg-Zn-Y合金為研究對象，研究了鑄態(tài)、T4處理及不同工藝參數(shù)擠壓合金組織，工藝參數(shù)對擠壓態(tài)合金組織的影響，擠壓態(tài)合金半固態(tài)重熔組織的形成、機(jī)制及演變規(guī)律，得到了以下主要結(jié)論。
　　鑄態(tài) Mg-6Zn-1Y合金主要金屬間化合物為準(zhǔn)晶 I相

2、，其所占面積分?jǐn)?shù)約為6.5％。在450℃固溶處理12 h后，化合物所占面積分?jǐn)?shù)下降為4.3%，形貌由不規(guī)則塊狀轉(zhuǎn)變?yōu)轭w粒狀。鑄態(tài)Mg-6Zn-3Y合金的相組成為α-Mg、W相以及I相，其中化合物所占面積分?jǐn)?shù)約為7.3%。兩類合金經(jīng)過正擠壓或者往復(fù)擠壓－正擠壓聯(lián)合工藝均能獲得細(xì)晶組織。聯(lián)合工藝能夠更好的改善第二相分布，獲得均勻細(xì)小晶粒組織，細(xì)化歸功于擠壓過程中2次動態(tài)再結(jié)晶。
　　理論分析固-液兩相區(qū)固相分?jǐn)?shù)對溫度的敏感性結(jié)果表明，

3、Mg-6Zn-1Y合金適合半固態(tài)觸變成形。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，620℃保溫10 min半固態(tài)漿料最適合觸變成形，635℃保溫時間少于10 min可以進(jìn)行流變成形。擠壓態(tài) Mg-6Zn-3Y合金在620℃保溫10～15 min可以獲得理想的半固態(tài)漿料。
　　雖然不同擠壓工藝對Mg-6Zn-1Y合金最終半固態(tài)組織中固相顆粒平均尺寸的影響不太明顯，但是聯(lián)合工藝能夠改善固相顆粒尺寸的均勻性，這對鑄件的力學(xué)性能，尤其是塑性和抗疲勞性能有益。

4、>　　半固態(tài)重熔過程中保溫時間對高固相分?jǐn)?shù)Mg-6Zn-1Y合金半固態(tài)漿料的固相顆粒形狀改變和液相分?jǐn)?shù)的增加影響不大。對于低固相分?jǐn)?shù)半固態(tài)漿料，當(dāng)保溫時間大于10 min時，進(jìn)一步延長時間會使固相顆粒長大，而顆粒形狀因子變化不大。提高重熔溫度可以加速固相顆粒球化。低熔點(diǎn)第二相面積分?jǐn)?shù)和分布情況對最終半固態(tài)組織有很大影響，而基體晶粒大小對最終半固態(tài)組織影響不明顯。固相顆粒的球化和長大包括兩個過程：加熱初期再結(jié)晶晶粒的長大和固相顆粒外形的圓