耐熱Mg-Al-Sn合金微觀組織和力學性能的研究.pdf

1、鎂合金是實際應用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，在各個領(lǐng)域內(nèi)的作用日益受到人們的重視。在鎂合金系列中，以 Al作為主要合金元素的鎂合金應用最為廣泛。但是，目前已有的商業(yè)合金(如 AZ系列、AM系列)往往高溫力學性能不夠理想，這主要是由 Mg17Al12相在高溫下(高于120℃)發(fā)生軟化導致的。如今迫切需要人們開發(fā)出一種在高溫下有穩(wěn)定的顯微結(jié)構(gòu)和良好的鑄造性能，同時力學性能優(yōu)異的系列合金。Mg-Sn合金能較好的滿足這些需求：析出相 Mg2Sn的熔點

2、高達771.5℃，明顯高于 Mg17Al12(462℃)、MgZn(347℃)相的熔點；并且Sn在Mg中的固溶度變化范圍較大，這為后續(xù)熱處理提供了很大的改性空間。
　　本文研究了壓鑄Mg-6wt％Al-4wt%Sn-2wt%Zn合金和Mg-6wt%Al-8wt%Sn-2wt%Zn合金在不同溫度下固態(tài)保溫處理過程中微觀結(jié)構(gòu)的變化，并利用Rietveld全譜擬合方法計算了合金中第二相含量的變化情況。初步探討經(jīng)不同保溫處理后實驗合金中第

3、二相分布形貌以及含量變化對其力學性能影響規(guī)律，為合金研發(fā)和應用提供理論依據(jù)。
　　通過研究發(fā)現(xiàn)：試驗鎂合金力學性能的提高可以通過Mg2Sn相的第二相強化、Mg17Al12相的彌散強化和Sn、Al等合金元素的固溶強化實現(xiàn)。在400℃保溫處理50h后，兩種合金鑄造過程形成的網(wǎng)狀Mg17Al12高溫軟化相分解重新固溶進基體，同時Mg2Sn相含量大大增加；兩種合金在200℃保溫處理50h后，原本固溶于基體中的Al元素則重新脫溶，在晶界析出

4、大量Mg17Al12高溫軟化相，而Mg2Sn相含量保持穩(wěn)定；在400℃-200℃復合保溫處理過程中，合金鑄造過程形成的網(wǎng)狀Mg17Al12相分解，并重新以連續(xù)析出的方式在基體晶粒內(nèi)部形成大量彌散Mg17Al12相，同時Mg2Sn相含量也較大提高。
　　論文應用Rietveld全譜擬合方法對400℃和200℃保溫處理溫度過程不同階段兩種合金中第二相(Mg17Al12和 Mg2Sn)的含量進行定量計算，總結(jié)得出兩種第二相含量的變化規(guī)律