Zn对Mg-Al-Sn系合金组织及力学性能的影响.pdf

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1、·1254·铸造FOUNDRYDec．2014VOI．63NO．12Zn对Mg—AI—Sn系合金组织及力学性能的影响毛萍莉，刘新龙，王志，杨金龙，秦佳明(沈阳工业大学材料与工程学院，辽宁沈阳110870)摘要：通过制备合金，采用金相显微镜、扫描电镜、xI①分析和力学性能测试，研究了zn对Mg—Al—sn系合金显微组织及力学性能的影响。研究结果表明，加入适量的Zn元素后，Mg．Al—sn系合金的显微组织得到了明显的改善。zn元素的添加，一方面促进了Mg：sn相析出，另一方面打断Mg．7A1．：网状枝晶，显微组织由树枝晶变成等轴晶，合金晶粒更均匀

2、，提高了合金的力学性能。随着Zn元素的进一步增加，晶界开始粗化，在相同铸造的条件下，其力学性能下降。关键词：镁；合金化；热处理；力学性能中图分类号：TGl46文献标识码：A文章编号：1001—4977(2014)12一1254一05EffeCtSOfZnOnMiCrOStrUCtUreandMeChanICalPrOpertyOfMg—AI-SnA¨OySMAOPing—li，LⅣXin—long，WANGZhi，YANGJin—long，QINJia—ming(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，S

3、henyangUniversi妙ofTechnology，Shenyang110870，Liaoning，China)Abs眦t：E任-ectsofZnelementonmicrostructureandmechanicalpropenyofMg—Al-SnalloyswereinVestigatedbya110yspreparatioIl，opticalmicroscopy，scanningelectronmicroscope，XRDanalysisandtensiletest．Theresultsshowthatproperadding3

4、％Zninthealloycandramaticallyrefinethema仃iXgrainsandmechanicalproperty．0nonehandaddingZncanpromoteM＆SntOappearinmematrix，ontheomerhanditcandestroythenetofdendrite，themicrostmctureofaUoychangesdendriteintoequiaxed呈，aill，andthe星，ainrefinementandthetensilemechanicalpropertiesar

5、ebetterthanothers．Atthesameconditionofcastingtecllllique，withthecontentofZnincrease也theaVerage孕ainbounda巧sizecoarsensagainandthemechanicalpropertiesofthealloydecrease．酗rw∞ds：magnesium；a110ying；heattreatInent；mechanicalproperty近年来，材料研究者为提高镁合金的力学性能并降低合金成本【l】，使其更广泛地应用于各个领域进行了大

6、量研究。Mg．A1合金是目前应用最多的一类，现在使用的Mg．A1合金多以铸造为主【2】，而铸造镁合金的显微组织较为粗大。合金在液一固转变过程中析出大量脆硬且呈网状分布的离异共晶B—Mg。7A1。：相[3】，致使其力学性能差、高温抗蠕变性能低及耐冲击能力低等，从而使Mg．A1系合金在应用中面对较多的劣势。因此，细化晶粒和抑制B相的析出并改善其形态，成为提高Mg—Al系合金性能的主要方法之一【4】。sn作为一种低熔点的金属元素，在镁合金的熔炼过程中很容易添加。近年来的研究表明，sn元素加入到镁合金中对其综合强韧性的提高具有明显的效果。Sn在镁合金

7、中主要以M＆Sn相的形式存在，主要起第二相强化作用。M＆sn的抗剪切能力最强，且刚度大，同时由于Mg：sn相熔点较高四，因此含sn的镁合金一般具有良好的高温性能。此外，Sn能够提高镁合金的延展性，尤其是与稀土元素一起添加时，能够提高镁合金的塑性【6】。sn还能够降低热加工时的开裂倾向m，有利于锻造。日本国立材料研究所的K．hono领导的镁合金研发小组自2000年便开始关注Mg—sn合金的研发。2006年，发现了Zn元素能有效提高Mg．Sn合金的时效强化能力罔，通过TEM组织表征发现，沿着镁合金<0001>方向在晶内生成大量的Mg。sn析出相。

8、加入一定量的zn元素可以增多Mg：sn相的生成。为了提高Mg—A1．sn合金力学性能，探明Zn含量对Mg—Al—sn合金的作用和影响，本文通过添加一定量Zn(1％～