【摘 要】
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压铸是镁合金成形的常用方法。由于半固态压铸成形技术是在较低温度下成形的,因此可以有效避免镁合金化学性质活泼,在高温条件下易氧化燃烧的缺陷,同时还可以通过热处理进一步改善成形件的综合力学性能。但是由于目前用于半固态压铸成形技术的牌号镁合金热处理强化效果不佳,所以探索和开发适用于半固态压铸成形技术的新型镁合金具有深刻意义。Mg-Zn-Cu系合金是热处理强化效果较为明显的镁合金,但当前对其合金化后铸态及
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压铸是镁合金成形的常用方法。由于半固态压铸成形技术是在较低温度下成形的,因此可以有效避免镁合金化学性质活泼,在高温条件下易氧化燃烧的缺陷,同时还可以通过热处理进一步改善成形件的综合力学性能。但是由于目前用于半固态压铸成形技术的牌号镁合金热处理强化效果不佳,所以探索和开发适用于半固态压铸成形技术的新型镁合金具有深刻意义。Mg-Zn-Cu系合金是热处理强化效果较为明显的镁合金,但当前对其合金化后铸态及半固态组织热处理效果的研究很少。本文系统的研究了热处理对Mg-Zn-Cu-Al合金铸态和半固态组织的影响,并通过OM、XRD、SEM、TEM及硬度测试等分析手段,最终得出了以下研究结论:在Mg-8Zn-1Cu合金中添加了Al元素后,合金的铸态组织主要由α-Mg相、Mg-Zn-Cu相和Mg32（Al,Cu）49相组成,同时合金的显微组织和力学性能随Al元素的添加也发生了显著改变,研究发现当合金组织中Al元素的含量为6wt%时,合金组织的细化效果最好,显微硬度值也最大,为82.58HV。采用等温热处理法研究Mg-8Zn-1Cu-xAl合金组织在等温热处理过程中的变化情况。结果表明在进行等温热处理的过程中,合金的半固态组织主要经历了初始粗化、分离和球化、颗粒的合并和长大三个阶段,当合金中Al元素的含量为6wt%时,半固态组织的细化效果最好。将Mg-8Zn-1Cu-6Al合金在540℃保温25min后得到最佳的半固态非枝晶组织,主要由固相颗粒和液相共晶组成,其中固相颗粒的平均尺寸和形状因子均达到最小值,分别为51.62μm和1.39。铸态Mg-8Zn-1Cu-6Al合金的最佳固溶处理参数为350℃×20h,将固溶处理后的合金组织在160℃进行时效处理时,发现时效处理15h后合金组织处于峰时效状态。峰时效态的合金组织主要由α-Mg相、Mg32（Al,Zn）49相和Mg Zn Cu相组成,此时合金的显微硬度值为101.6HV。非枝晶态Mg-8Zn-1Cu-6Al合金的最佳固溶处理参数为350℃×24h,将固溶处理后的合金组织在160℃时效处理15h后合金处于峰时效状态,此时合金组织的显微硬度值为103.2HV。在经过时效处理后的半固态非枝晶组织中,合金的强化相主要为平行于（0001）Mg基面的β1’相、垂直于（0001）Mg基面的β2’相和立方体状的β’相。非枝晶态的合金组织在时效初期主要出现G.P.区和少量强化相,峰时效态的合金组织中强化相的种类不变,但是数量增多,且分布均匀,时效强化的效果更好。
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