Mg-5Zn-xAl鎂合金半固態(tài)組織及性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、鎂合金具有低密度、比強度和比剛度高、容易回收等優(yōu)點,目前在汽車、航空航天等領(lǐng)域得到日益廣泛的應(yīng)用。本文采用金屬型鑄造制備了Mg-5Zn-xAl(x=0,2,4,6,wt.%)鎂合金,并利用光學顯微鏡、X射線衍射和掃描電鏡及萬能力學試驗機等手段研究了Al含量的變化對合金的顯微組織和力學性能的影響。采用半固態(tài)等溫熱處理的方法制備了實驗合金的半固態(tài)漿料,研究了半固態(tài)非枝晶組織的演變過程及Al含量的變化對Mg-5Zn合金半固態(tài)組織的影響。初步嘗

2、試Mg-5Zn-6Al鎂合金的半固態(tài)壓鑄成形,觀察壓鑄件的組織和力學性能變化。
  Mg-5Zn合金共晶組織主要由α-Mg+MgZn組成,當Al含量為2%時,共晶組織轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Mg+Mg32(Al,Zn)49+MgZn,繼續(xù)增加Al含量到4%,合金共晶組織為α-Mg+Mg32(Al,Zn)49,當Al含量增加到6%時,共晶組織轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Mg+Mg32(Al,Zn)49+Mg17Al12.合金的抗拉強度和延伸率在2%Al時達到最大,

3、分別為227 MPa和10.8%,在隨后Al的繼續(xù)增加過程中,兩者均降低,斷裂方式主要由準解理斷裂和解理斷裂。經(jīng)過T6(固溶+時效)處理后,力學性能有了大幅度提高,其中ZA54合金室溫抗拉強度達到328.22MPa,延伸率9%。
  在等溫熱處理過程中,Al元素的含量對半固態(tài)非枝晶組織的影響較大。Mg-5Zn合金在10min到60min保溫時間下,變換不同保溫溫度,在635℃時,組織最為細小、圓整,此時球狀顆粒的平均等積圓直徑為5

4、2.6μm,形狀系數(shù)為2.2。在相同的等溫熱處理工藝條件下,Al元素含量越高,實驗合金半固態(tài)非枝晶組織越細小、圓整。當Al含量為6%時,580℃保溫30min后,球狀顆粒的平均等積圓直徑僅為47.1μm,形狀系數(shù)為1.3。
  選取半固態(tài)非枝晶組織最好的ZA56實驗鎂合金進行半固態(tài)壓鑄。在模具溫度250℃條件下,研究了保溫溫度對壓鑄件力學性能和組織的影響。在607℃保溫60min,壓射速度為1m/s的壓鑄條件下,室溫抗拉強度達到1

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