Mg-Zn-Al-Ca壓鑄鎂合金的組織與力學(xué)性能.pdf

1、本文通過(guò)Ca合金化對(duì)金屬型澆注ZA85鎂合金強(qiáng)化效果的研究，確定強(qiáng)化效果最佳的Ca含量X(wt％)。以ZA85CaX為研究對(duì)象，研究金屬型澆注和壓鑄對(duì)其組織和常高溫力學(xué)性能的影響，以及熱處理工藝分別對(duì)兩種成型工藝所制備合金的組織和常高溫力學(xué)性能的影響。通過(guò)分析確定合金的最佳高溫性能，以開(kāi)發(fā)低成本、具有良好鑄造性能的耐熱鎂合金。 研究結(jié)果表明：少量的Ca加入，合金中無(wú)含Ca相生成，但能夠細(xì)化合金組織，提高合金的力學(xué)性能。當(dāng)Ca含

2、量為0.6wt％時(shí)，合金的強(qiáng)化效果最佳，顯微硬度、常溫抗拉強(qiáng)度、150℃時(shí)的抗拉強(qiáng)度分別由105HV、147.4MPa、140.2MPa提高到117.5HV、164 MPa、149.5MPa。 與金屬型澆注ZA85Ca0.6相比，壓鑄ZA85Ca0.6鎂合金組織明顯細(xì)化，相組成也發(fā)生明顯變化，金屬型澆注ZA85Ca0.6由α-Mg基體和Mg<,2>Zn<,ll>、A1Mg<,4>Zn<,ll>及準(zhǔn)晶相組成，壓鑄ZA85Ca0.6

3、鎂合金由α-Mg基體和Mg<,2>Zn<,ll>、A1<,12>Mg<,l7>組成。金屬型澆注ZA85Ca0.6經(jīng)均勻化處理和固溶處理后，第二相明顯減少，晶粒長(zhǎng)大；經(jīng)時(shí)效處理，析出第二相，使晶界相連成網(wǎng)狀，晶內(nèi)第二相呈球狀彌散分布。壓鑄ZA85Ca0.6鎂合金隨均勻化時(shí)間的延長(zhǎng)，合金晶粒逐漸粗化；隨固溶時(shí)間的延長(zhǎng)，合金中第二相逐漸減少，合金晶粒逐漸長(zhǎng)大，A1<,12>Mg<,7>相衍射強(qiáng)度增強(qiáng)，α-Mg和Mg<,2>Zn<,ll>衍射強(qiáng)

4、度降低；經(jīng)時(shí)效處理后，合金的晶界相粗大，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，晶界相明顯增多，逐漸由粗大狀變?yōu)檫B續(xù)的線條狀。 由力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明：熱處理對(duì)提高金屬型澆注ZA85Ca0.6鎂合金力學(xué)性能有顯著作用，合金在320℃固溶處理8h，隨后在170℃時(shí)效處理16h，合金的顯微硬度和抗拉強(qiáng)度均達(dá)到最大值，分別為139.5HV和213.8 Mpa_：經(jīng)均勻化處理，高溫抗拉強(qiáng)度均提高，在300℃均勻化處理24h，合金150℃時(shí)的抗拉強(qiáng)度由149.5

5、MPa提高到159.2MPa。壓鑄態(tài)ZA85Ca0.6鎂合金在200℃時(shí)的抗拉強(qiáng)度為195.06MPa，斷口存在細(xì)小的解理面，韌窩尺寸小，為韌型混合型斷口；經(jīng)熱處理后，合金的強(qiáng)度明顯降低，固溶時(shí)效合金在常溫和150℃時(shí)的抗拉強(qiáng)度最大值分別為183.4MPa和159.2MPa；經(jīng)均勻化處理，合金在200℃時(shí)的抗拉強(qiáng)度明顯降低，隨著均勻化時(shí)間的延長(zhǎng)，其在相同溫度下的抗拉強(qiáng)度不斷降低。由此可見(jiàn)壓鑄zA85Ca0.6鎂合金不適宜進(jìn)行熱處理強(qiáng)化。