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Mg-Zn-Y系合金具有良好的室/高温力学性能和成形能力。用于变形镁合金,Mg-Zn-Y系合金一般通过热变形加工成板/棒等型材。与变形态材料相比,传统铸造方法成型的零部件力学性能相对较差。本文以Mg-Zn-Y合金为研究对象,研究了铸态、T4处理及不同工艺参数挤压合金组织,工艺参数对挤压态合金组织的影响,挤压态合金半固态重熔组织的形成、机制及演变规律,得到了以下主要结论。 铸态 Mg-6Zn-1Y合金主要金属间化合物为准晶 I相,其所占面积分数约为6.5%。在450℃固溶处理12 h后,化合物所占面积分数下降为4.3%,形貌由不规则块状转变为颗粒状。铸态Mg-6Zn-3Y合金的相组成为α-Mg、W相以及I相,其中化合物所占面积分数约为7.3%。两类合金经过正挤压或者往复挤压-正挤压联合工艺均能获得细晶组织。联合工艺能够更好的改善第二相分布,获得均匀细小晶粒组织,细化归功于挤压过程中2次动态再结晶。 理论分析固-液两相区固相分数对温度的敏感性结果表明,Mg-6Zn-1Y合金适合半固态触变成形。实验结果表明,620℃保温10 min半固态浆料最适合触变成形,635℃保温时间少于10 min可以进行流变成形。挤压态 Mg-6Zn-3Y合金在620℃保温10~15 min可以获得理想的半固态浆料。 虽然不同挤压工艺对Mg-6Zn-1Y合金最终半固态组织中固相颗粒平均尺寸的影响不太明显,但是联合工艺能够改善固相颗粒尺寸的均匀性,这对铸件的力学性能,尤其是塑性和抗疲劳性能有益。 半固态重熔过程中保温时间对高固相分数Mg-6Zn-1Y合金半固态浆料的固相颗粒形状改变和液相分数的增加影响不大。对于低固相分数半固态浆料,当保温时间大于10 min时,进一步延长时间会使固相颗粒长大,而颗粒形状因子变化不大。提高重熔温度可以加速固相颗粒球化。低熔点第二相面积分数和分布情况对最终半固态组织有很大影响,而基体晶粒大小对最终半固态组织影响不明显。固相颗粒的球化和长大包括两个过程:加热初期再结晶晶粒的长大和固相颗粒外形的圆整化。固相颗粒粗化速率随固相分数增加而先减小后增大,高固相分数时固相颗粒主要依靠合并方式长大,而随着液相分数增加,其长大方式转变为LSW机制,同时也有部分固相颗粒粘连在一起而进行合并长大。