含Ca鎂合金擠壓變形組織和力學(xué)性能研究.pdf

1、變形鎂合金具有優(yōu)良的物理和力學(xué)性能,有著廣闊的應(yīng)用前景,但其應(yīng)用研究技術(shù)還不成熟。本文以前期的階段性研究為基礎(chǔ),通過調(diào)整合金中Al和Zn的元素含量,開發(fā)出新型性能良好的變形Mg-10Al-1.5Zn-0.4Mn鎂合金；采用OM,XRD,SEM等分析手段研究了Ca元素對合金鑄態(tài)和擠壓態(tài)顯微組織以及力學(xué)性能的影響；探索了時效處理和固溶處理對擠壓變形Mg-10Al-1.5Zn-0.4Mn-xCa合金顯微組織和力學(xué)性能的影響。本文的主要工作和研

2、究結(jié)果如下：(1)添加Ca元素后,Mg-10Al-1.5Zn-0.4Mn合金鑄態(tài)組織晶粒細化不明顯,而擠壓后組織明顯細化、分布均勻。擠壓后,合金中β-Mg17Al12相在晶界和枝晶處以圓潤狀形態(tài)存在,減小了對基體的割裂,從而合金的力學(xué)性能得到了提高。(2)加入Ca后,合金中有Al2Ca新相產(chǎn)生。C合金(Mg-10Al-1.5Zn-0.4Mn-2.5Ca)鑄態(tài)時形成大量層片狀A(yù)l2Ca相,擠壓后Al2Ca相呈菱形。隨著Ca含量的提高,Al

3、2Ca含量增加,β-Mg17Al12含量減少。(3)C合金的力學(xué)性能最佳,抗拉強度為353.6MPa,延伸率為6.71％；B合金的延伸率比A合金提高了39.8%,C合金比B合金提高了122.8%。(4)均勻化處理含Ca合金經(jīng)擠壓變形后,發(fā)生了較充分的動態(tài)再結(jié)晶,形成了大量等軸晶,晶粒大小從5μm到30μm,而以10μm大小的居多；抗拉強度在300-310MPa之間,AJ合金延伸率最大為17.9%,與A合金比較,提高了728.7%；(5)

4、未均勻化擠壓變形含Ca合金經(jīng)T5處理后,A合金有大量層片狀β-Mg17Al12相不連續(xù)析出,合金抗拉強度達到411.4 MPa；B和C合金由于第三相Al2Ca的作用,抑制了β-Mg17Al12相的析出,B合金抗拉強度達到354.6 MPa,C合金達到356.1 MPa。(6)均勻化擠壓變形含Ca合金經(jīng)T4處理后,合金的抗拉強度都有所降低,延伸率呈上升趨勢。BJ合金的延伸率由擠壓態(tài)的15.8%升高至18.3%,CJ合金由15.2%升高至1