添加Bi對Mg-Zn-Co合金的組織結構和性能的影響.pdf

1、析出強化是提高鎂合金強度的一種有效方法。本文以開發(fā)可時效非稀土鎂合金為背景，通過在Mg-Zn-Co合金中添加1wt.％、2wt.%和3wt.%的非稀土Bi元素，研究了添加Bi元素對Mg-Zn-Co合金時效硬化、組織和力學性能的影響，并成功制備了一種高強 Mg-Zn-Co-Bi合金。利用 SEM、HAADF-STEM等技術對Mg-Zn-Co-Bi合金在人工時效過程中產(chǎn)生的析出相的種類、尺寸、數(shù)量密度、形貌、位向關系及與基體的界面結構進行了

2、系統(tǒng)的實驗研究和理論分析，并通過對合金進行力學性能測試，建立起合金成分、工藝、組織和力學性能之間的聯(lián)系。
　　研究了Mg-Zn-Co-xBi鑄造合金的時效行為及顯微結構。隨著Bi含量的提高， Mg-Zn-Co-xBi合金的時效強化效果不斷增強，添加3 wt.%Bi時最優(yōu)，在200oC時效峰值硬度高達78HV，比不含 Bi的合金高10HV，到達峰值硬度所需時間僅為2.5h，比不含 Bi的合金縮短了一半。增強的時效強化效果主要來自更高

3、數(shù)量密度的棒狀相β'1、均勻分布的柱面片狀相Mg3Bi2以及少量的錐面和基面片狀相Mg3Bi2的貢獻。添加3 wt.%Bi的合金在固溶處理后產(chǎn)生了更多的有效淬火空位，使得峰值棒狀相β'1的數(shù)量密度提高以及過時效時棒狀相β'1的快速粗化。柱面、基面和錐面片狀相Mg3Bi2與基體有不同的取向關系，本文報道了兩種新的取向關系。三類Mg3Bi2與基體相連的寬面都平行于 Mg3Bi2(0001)，采用了近重位點陣（NCS）晶體學模型對這一擇優(yōu)界面

4、進行了合理解釋。Co元素分別與Bi和Zn有著較強的化學親和力，因此Co不僅偏聚到晶界附近的MgZn2和Mg3Bi2第二相中，還偏聚到時效過程中的β'1、β'2和Mg3Bi2析出相中，但并未改變各個相的結構。研究還發(fā)現(xiàn)時效溫度能改變Mg3Bi2析出相的長厚比。
　　研究了Bi對Mg-Zn-Co-Bi擠壓合金組織及性能的影響。添加3Bi的合金經(jīng)過擠壓+T6處理后，析出強化效果比不含Bi的合金更好，析出了三類Mg3Bi2相以及數(shù)量密度更