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本文选定研究Mg-Sn-Mn合金体系,期待通过在镁合金中添加Sn和Mn两种元素提高镁合金的力学性能和耐腐蚀性。为了更好的改进镁合金的性能、优化合金成分和热处理工艺,本文从相平衡关系及热力学数据库角度使用Thermo-Calc软件对Mg-Sn-Mn三元体系相图进行研究,掌握相图和相关热力学信息,并对Mg-Sn-Mn合金性能进行表征。本文利用相图计算技术(CALPHAD),系统地收集、整理和评估现有的Mg-Mn、Mg-Sn、Mn-Sn热力学和相图数据,其中液相和端际相采用替代溶液模型,所有化合物均为化学计量比,计算所得Mg-Mn二元相图含有六个相区,分别为Liquid、Liquid+δMn、Liquid+γMn、Liquid+βMn、Liquid+αMn和Mg+αMn; Mg-Sn二元相图含有七个相区,分别为Liquid、Liquid+Mg2Sn、Mg2Sn+βSn、Liquid+βSn、Mg+Mg2Sn、Liquid+Mg和Mg; Mn-Sn二元相图含有十七个相区,分别为Liquid、MnSn2+Mn2Sn、Liquid+MnSn2、Liquid+Mn2Sn、Mn19Sn6+Mn2Sn、βMn+Mn19Sn、βMn+Liquid、δMn+βMn、βMn+γMn、γMn+δMn、δMn+Liquid、Liquid+Mn19Sn6、αMn+βMn、δMn、γMn、βMn、和aMn,相平衡、相区、热力学数据均与实验数据相吻合。结合Mg-Mn、Mg-Sn、Mn-Sn二元系热力学数据,运用热力学计算方法合理外推计算了Mg-Sn-Mn三元系部分等温截面相图。以实验为基础,优化了Mg-Sn-Mn三元体系富镁角的673K、773K等温截面相图,对该体系合金在673K、773K平衡条件下的热力学性质进行了研究。得出在富镁角区域有四个相区,一个单相区Mg,两个两相区Mg+Mn、Mg+Mg2Sn一个三相区Mg+Mn+Mg2Sn。优化后Mg-Sn-Mn三元系富镁角673K等温截面相图中Mg中Sn原子分数为0-0.72%,Mn原子分数为0-0.17%；优化后Mg-Sn-Mn三元系富镁角773K等温截面相图中Mg中Sn原子分数为0-2.7%,Mn原子分数为0-0.32%；虽然Sn和Mn元素都可以起到细化Mg-Sn-Mn合金晶粒的作用,但是Sn元素的细化效果更为明显。当Sn元素增加到一定含量,在晶界及二次枝晶处析出Mg2Sn,这与相图计算结果相符。Sn元素的加入使合金硬度显著增加,有效改善其力学性能；Mn元素对合金硬度的影响与合金的相组成有关,当合金中相组成为单相Mg时,合金硬度随Mn含量的增加而升高,当合金相组成为两相Mg+Mn时,合金硬度随着Mn含量的增加而降低,所以合金硬度随Mn含量增加而先增后减,Mn含量为0.5%时合金硬度达到最大值。随着合金中Mn和Sn含量的增加,铸态、673K平衡处理、773K平衡处理后的Mg-Sn-Mn镁合金耐蚀性能变好,但Mn元素的影响比Sn元素的影响大,Mn在合金中的析出可以有效提高合金的耐蚀性,达到最初设计合金体系时的目的。