论文部分内容阅读
本文以铸态Mg-6Al-Ca-0.5Mn-x Sn(x=0,1,3,6)(T1,T2,T3,T4)合金为研究对象,对其进行塑性加工变形(挤压、轧制)及热处理(固溶、时效)。研究内容为合金元素Sn、塑性变形及时效时间对Mg-6Al-Ca-0.5Mn-x Sn合金组织和力学性能的影响规律。得出以下结论:(1)铸态Mg-6Al-Ca-0.5Mn-x Sn(x=0,1,3,6)合金显微组织为树枝晶。α-Mg基体相、Mg2Sn相和β-Mg17Al12相为该合金主要组成相。随着Sn元素含量的增加,枝晶间距逐渐减小;块状Mg2Sn相析出量逐渐增多,不规则状的β-Mg17Al12相也变为块状。Mg-6Al-Ca-0.5Mn-6Sn合金枝晶间距最小,综合力学性能最佳。其抗拉强度(UTS)、屈服强度(YS),硬度和伸长率分别为190.4 MPa,117.7 MPa,57.8 HB,9.31%。(2)热挤压后,Mg-6Al-1.0Ca-0.5Mn-x Sn(x=0,1,3,6)合金晶粒显著细化,因为其中发生动态再结晶。合金中颗粒状的Mg2Sn相及β-Mg17Al12相主要分布于晶界。挤压态Mg-6Al-1.0Ca-0.5Mn-6Sn合金晶粒平均直径最小,其值约为8.88?m。时效处理后,挤压态合金晶粒变得均一,但有所长大。细小弥散的第二相颗粒随着Sn元素含量的增长而大量析出。(3)固溶态Mg-6Al-1.0Ca-0.5Mn-x Sn(x=0,1,3,6)合金经过挤压变形后,其强度、伸长率显著提高。其中Mg-6Al-1.0Ca-0.5Mn-6Sn合金的强度最大。其UTS、YS、硬度、伸长率分别为306.3MPa,220.7MPa、62.8 HB、15.31%。在200o C下时效处理,四种挤压态试验合金的硬度都是随着时效时间的延长逐渐增加,48 h后达到峰值,而后趋于稳定。随Sn元素含量的增长,峰值时效处理的试验合金的强度、硬度再次逐渐升高,伸长率下降。合金强度之所以提高,是因为合金在挤压和时效过程中分别发生了细晶强化和第二相析出强化。(4)挤压态Mg-6Al-1.0Ca-0.5Mn-x Sn(x=0,1,3,6)合金经过轧制变形后,其伸长率下降,但是其强度、硬度增大。其中冷轧态Mg-6Al-1.0Ca-0.5Mn-6Sn合金的强度最高。其UTS、YS、硬度、伸长率分别为351.3MPa,262.4 MPa,65.2 HB、7.92%。经过30 h时效处理后,轧制态试验合金硬度达到峰值,其强度进一步提高,冷轧态合金的强度始终高于热轧态合金。