论文部分内容阅读
镁合金作为轻质绿色无污染的结构材料,得到越来越多的研究关注,并且已在汽车、航空航天领域得到一定应用。但是镁合金绝对强度偏低,抗蠕变性能弱;室温塑性低,成型能力差,变形加工能力较差,耐蚀性能不强等特点,而合金强度,成型性能是大多数商用镁合金的重点考量目标。使得镁合金的应用范围远不如铝合金广泛。因而,发展高性能镁合金成为扩大镁合金应用范围的迫切需要,合金中的第二相,特别是强化相的分布、大小、与基体的位向关系等对材料的强度,成型性能有着显著的影响。所以,通过控制第二相来发展高性能镁合金具有重大的指导和实际意义。本文采用常用的Mg-Zn二元合金挤压棒材作为实验材料,对其进行0%,3%,5%,10%不同量的预拉伸变形和200℃时效处理,来控制合金中第二相的析出情况。通过金相显微镜(OM),扫描显微镜(SEM)来观察预拉伸及时效处理对第二相析出位置的影响;通过透射电镜(TEM)观察预拉伸对第二相大小的影响;并通过高分辨(HRTEM)观察预拉伸对第二相位向关系的影响;然后结合X射线衍射和HRTEM对第二相进行物相确定;其中,并利用不同时效状态下的XRD数据进行轴比计算;最后对不同预拉伸量下不同时效时间的试样进行拉伸、压缩力学性能测试,研究不同组织状态与力学性能之间的关系。重要结果如下:①经400℃×1h处理后的固溶态Mg-5Zn具有比较弱的纤维基织构,沿挤压方向进行拉伸预变形时,产生位错和{101—2}拉伸孪晶,而且预变形量越大,拉伸孪晶数量越多;②预拉伸后200℃时效处理,第二相(1′相)优先在晶界、孪晶界和孪晶内部析出,最后才在基体内部析出,孪晶为1′相提供异质形核位置。预拉伸促进1′相形核的同时增大1′相长大速度。预拉伸量越大,峰时效时析出的1′相尺寸越小,纵横比越小,但数量密度越大,分布越致密。③预拉伸变形并未对时效过程析出的1′相产生本质改变,都为具有Laves结构的Mg Zn2相,位向关系为[0001] a//[21-1-0]1′ ,(21-1-0) a/ /(0001)1′ 。④时效处理后的预拉伸试样,试样内部因预拉伸产生的预置位错和预置孪晶比第二相对材料拉伸、压缩性能的影响更大。小预拉伸变形和时效处理可以提高材料的屈服强度,大预拉伸变形完全过时效处理,能显著降低材料的拉伸压缩屈服不对称性。