Zn和Ce含量對Mg-Zn-Mn-Ce合金組織和性能的影響.pdf

1、本文研究Zn和Ce含量對Mg-Zn-Mn-Ce合金組織和性能的影響,利用合金熔煉和擠壓等中試試驗獲取不同Zn含量(1.0％、1.5％、2.0％、2.5％)、Ce含量(0.1％、0.7％)的鑄態(tài)及擠壓態(tài)合金,通過光學顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)觀察及定量金相分析,以及XRF、DSC、XRD、顯微硬度、室溫拉伸等檢測手段,研究了Zn含量的微量變化對Mg-xZn-Mn-0.5Ce合金的微觀組織和力學性能的影響規(guī)律及機理,對比分析了

2、Ce含量不同的Mg-2Zn-Mn-0.1Ce合金和 Mg-2Zn-Mn-0.7Ce合金經(jīng)不同溫度擠壓后組織和性能的變化規(guī)律,從而優(yōu)化了該合金成分和熱擠壓溫度參數(shù)。論文研究得到以下主要結(jié)果:
　　(1)隨著Zn含量的增多,擠壓態(tài)Mg-(1.0~2.5)Zn-Mn-0.5Ce合金中再結(jié)晶晶粒的平均尺寸由3.8μm到3.0μm逐漸減小,減小幅度較小;未再結(jié)晶組織所占的比例逐漸增大,組織的均勻性下降;合金中的第二相種類沒有發(fā)生變化,但數(shù)量

3、逐漸增多,在擠壓過程當中,合金中的第二相被壓碎并沿擠壓方向(ED)分布。
　　(2)隨著Zn含量的增加,擠壓態(tài)Mg-(1.0~2.5)Zn-Mn-0.5Ce合金的屈服強度、抗拉強度都呈小幅度升高的趨勢,延伸率先升高后降低。Zn含量為1.5％時,合金的綜合力學性能最優(yōu):屈服強度達到243.1MPa,抗拉強度達到287.3MPa,延伸率達到18.1％。
　　(3)Ce含量不同的1＃(Mg-2Zn-Mn-0.1Ce)合金和和7＃(

4、Mg-2Zn-Mn-0.7Ce)合金,不同擠壓溫度擠壓后的平均晶粒尺寸都小于5μm。在相同的擠壓溫度下,7＃合金的熱變形細化效果優(yōu)于1＃合金。隨著擠壓溫度的升高,兩種合金的平均晶粒尺寸都呈小幅度增大的趨勢,在340℃時,1＃合金的晶粒尺寸僅為1.6μm,擠壓溫度升高到430℃時,該合金的晶粒已長大到3.9μm;7＃合金的晶粒尺寸則從1.3μm長大到2.9μm。隨著擠壓溫度的升高,擠壓態(tài)合金中的未再結(jié)晶組織的比例大幅度減少。
　　(

5、4)1＃合金中的第二相很稀少,呈細小顆粒狀彌散分布在基體中,隨著擠壓溫度的升高,1＃合金的第二相數(shù)量以及分布狀況都沒有明顯變化。7＃合金中存在沿擠壓方向呈流線型分布的第二相顆粒。隨著擠壓溫度的升高,部分第二相顆粒溶入到基體中,分布越來越彌散。相同的合金經(jīng)不同的溫度擠壓后,其第二相種類并沒有發(fā)生變化。
　　(5)隨著擠壓溫度從340℃升高到430℃,兩種合金的屈服強度、抗拉強度和硬度值的變化趨勢是一致的,都呈小幅下降的趨勢,延伸率都