微量sr對az80變形鎂合金組織及性能的影響

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1、摘要摘要鎂合金作為一種輕質(zhì)工程材料，具有比重輕、高比強(qiáng)度、高比剛度，以及良好的鑄造性能、良好的電磁屏蔽能力和易于再生利用等～系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)件在汽車、飛機(jī)、計算機(jī)及通訊等設(shè)備上獲得了日益廣泛的應(yīng)用，因此鎂合金被認(rèn)為是21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ暮颓巴镜牟牧稀５擎V合金是密排六方結(jié)構(gòu)，滑移系少，變形困難。鎂合金除了鑄造外，很少有效的方法可以利用，鎂合金應(yīng)用受到限制，為了克服上述缺點(diǎn)，充分挖掘鎂合金的潛力，加速開發(fā)鎂合金材料對社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。本試驗利用OM、XRD、DSC、SEM、

2、EDS、腐蝕性能和力學(xué)性能研究了微量sr對Az80變形鎂合金的鑄態(tài)、一次擠壓態(tài)和二次擠壓態(tài)的組織結(jié)構(gòu)和性能的影響。研究結(jié)果表明：鑄態(tài)時，臺金的顯微組織主要是a-Mg基體和離異共晶析出的化合物p—Mgl7All2相組成，添加O．02％sr和O．16％Sr的24和34合金中未發(fā)現(xiàn)存在不同于原始Az80成分的18合金組織的新相，而添加0．30Sr％的44合金中有新的Mgl7s‘2相生成；添加微量Sr元素，合金晶粒得到明顯的細(xì)化，且隨著Sf含量的增加，細(xì)化程度不斷增加，晶界上形成粗大的斷續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；合金中

3、的sr元素幾乎都在晶界上存在而Mn、zn和Al元素通過面分布分析也主要存在在晶界上，sr可能以兩種形式存在于合金中，sr一方面以固溶形式存在于合金中，影響M917A112相的形態(tài)，作為表面活性元素細(xì)化晶粒；～方面生成新的化合物相(Mg”Sr2相)，Mgl7sr2相是高溫穩(wěn)定相，提高合金的共晶溫度，從而細(xì)化晶粒；含Sr的三種合金的抗拉強(qiáng)度和伸長率較不含sr的臺金分別提高了20．25MPa和40．100％。～次擠壓茁后，合金的相組成沒有發(fā)生變化，仍然以基體a．M窟和離異共晶析出的化合物p．Mgt7Al

4、l2相組成，但合金晶粒得到了不同程度的細(xì)化：組織發(fā)生了動態(tài)再結(jié)晶，加sr的合金再結(jié)晶較完全，組織更均勻，擠壓流向不及Az80合金明顯；AZ80合金的組織是原始組織和動態(tài)再結(jié)晶的混合組織。合金的性能與鑄態(tài)相比，抗拉強(qiáng)度提高了90一120MPa，伸長率提高2—3．5倍；一次擠壓態(tài)時，合金抗拉強(qiáng)度相差不大，但是伸長率卻有明顯的提高。當(dāng)其他參數(shù)不變時，增加擠壓比進(jìn)行二次擠壓，二次擠壓后，合金都發(fā)生了完全再結(jié)晶，合金的抗拉強(qiáng)度和伸長率相比于～次擠壓又有所提高，最高強(qiáng)度達(dá)到摘要350MPa但是伸長率變化不明顯

5、。晶粒更加細(xì)小。但是在二次擠壓態(tài)下添加0．16％和0．30％sr的合金的動態(tài)再結(jié)晶顆粒有明顯的粗大現(xiàn)象。24合金具有抗拉強(qiáng)度350MPa和伸長率13．O％良好的綜合性能。從擠壓過程來看，在相同的時間內(nèi)因含sr合金的伸長率較高其加工效率較高且易于加工成型，擠壓表面光滑明亮。二次擠壓態(tài)時，除Az80合金的伸長率有所下降外，加sr合金的伸長率略有提高。通過熱處理優(yōu)化試驗，歌得合金最佳的時效處理工藝為175℃x16h；時效處理后，合金的抗拉強(qiáng)度都得到明顯提高，14和2“合金的抗拉強(qiáng)度達(dá)到了370MPa。但

6、是合金的拉伸應(yīng)變有所降低；直接二次擠壓后和二次擠壓后又進(jìn)行時效處理的斷口分析表明，合金的斷口形貌以韌窩為主，有明顯的撕裂棱，幾乎看不到解理和準(zhǔn)解理，合金表現(xiàn)為韌性斷裂。合金耐蝕性試驗結(jié)果表明含sr量不同的24，38，44合金的自腐蝕電位要低于Az80合金。合金的腐蝕地位隨sr的增加而有所降低，但是當(dāng)sr含量從0．16％增加到O．30％時，腐蝕電位降低程度變小趨于平緩，可能是由于粗大Mgl7Sr2影響而導(dǎo)致自腐蝕電位有所提高，綜合作用使得腐蝕電位降低程度趨于平緩。加sr合金隨著sr含量的增加電流密度

7、增加，腐蝕性能較差。關(guān)鍵詞：鎂合金：組織：性能；鍶；擠壓比：Mgl7sr2相¨壘!!!：!壘!!一——ABSTRACTMagnesiumalloys，aslightstructuralmaterials，haVemanyspecialadVantages，suchas10wdensityIhighspecmcstrengm，highspecmcstiffhess，goodcastingc印ability，clectronlagneticshieldingperformanceandeasyrecl

8、amationetc．SomagnesiIlma110ysareextensivelyusedinautomobiles，airplanes，computers，communicationequipmentsandetc．Theyareknownas‘thegreellprojectmate“alshaVillgdeVelopnlentpo把ntiala11dbestfutureinthe21stcentury’．Butbecausemagnesiumhas11cpcrystals