【摘 要】
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系统研究了Al含量对铸态和挤压态Mg-2.5Sn-2Ca-xAl (x=2、4、9,质量分数,％)合金微观组织和力学性能的影响.结果 表明,随着Al含量的升高,合金的强度有所降低,延伸率增加.Mg-2.5
【机 构】
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东北大学材料学院材料各向异性与织构教育部重点实验室 沈阳110819;中国核动力研究设计院 成都610213
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系统研究了Al含量对铸态和挤压态Mg-2.5Sn-2Ca-xAl (x=2、4、9,质量分数,％)合金微观组织和力学性能的影响.结果 表明,随着Al含量的升高,合金的强度有所降低,延伸率增加.Mg-2.5Sn-2Ca-2Al、Mg-2.5Sn-2Ca-4Al和Mg-2.5Sn-2Ca-9Al合金的屈服强度分别约为370、325和290 MPa,延伸率分别约为6.2％、11.0％和12.0％.第四组元Al元素的加入改变了Mg-Sn-Ca合金中纳米尺寸第二相的类型和含量.Mg-2.5Sn-2Ca-2Al和Mg-2.5Sn-2Ca-9Al合金中分别形成高密度的G.P.区和Mg17Al12第二相,Mg-2.5Sn-2Ca-4Al合金中未见明显的纳米相析出.高密度的G.P.区阻碍再结晶晶粒长大的效率较Mg17Al12纳米相更为显著,因此Mg-2.5Sn-2Ca-2Al合金的再结晶晶粒更为细小(约0.5 μm).同时TEM观察表明,Mg-2.5Sn-2Ca-2Al合金的晶粒内部还存在较高密度的位错,且这些位错一般与G.P.区伴生,因而合金内部还保留有较高密度的亚晶片层组织(片层厚度0.2～1.0μm).大量G.P.区以及残余位错的存在会成为新产生位错运动的障碍,这些均会对Mg-2.5Sn-2Ca-2Al合金高的屈服强度做出贡献,但同时也会损伤合金材料的塑性.在Mg-2.5Sn-2Ca-9Al合金中,由于高含量Al元素的存在以及Mg17Al12纳米相阻碍位错运动能力相对较弱,导致残余位错密度更低,所以Mg-2.5Sn-2Ca-9Al合金表现出了更大的晶粒尺寸、较低的屈服强度以及更高的塑性.
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