等通道转角挤压对ZS32镁合金组织与性能的影响.pdfVIP

学兔兔 MaterialTechnology材料 ·工艺 等通道转角挤压对ZS32镁合金组织与性能的影响 孟少峰，韩 永 ，李玉林 ，刘 研 ，杜强强 ，张媛琦，韩富银 (太原理工大学 ，山西太原 030024) 摘要：在Mg-Zn系合金中加入S1元素，以提高ZK系合金的耐高温性能，并通过等通道转角挤压细化粗 大汉字状的Mg，Si相，改变微观组织，降低其对合金组织的割裂作用，提高合金室温力学性能。经过4道次 挤压以后，合金的屈服强度提高到96MPa，抗拉强度升高到294MPa，伸长率升高到 28．6名。 关键词：镁合金；等通道转角挤压；显微组织；力学性能 中图分类号 ：TG376．3：文献标识码：A；文章编号 ：1006—9658(2015)03—0041—03 D0I：10．3969／j．issn．1006—9658．2015．03．013 镁及镁合金具有低密度和 良好的可用性 ，在航 取挤压前后合金试样的中部用 5％苦味酸溶液 (5 天、汽车等领域具有广阔的前景，但是镁合金耐高 g苦味酸 +78mL酒精 +7mL蒸馏水 +10mL冰醋 温性能差，目前Mg—A1系、Mg—Zn系、Mg-Re系合 酸)对试样进行腐蚀制备金相试样；用 CMM一20光 金作为常用的耐热镁合金，由于成本低，正引起国 学显微镜观察组织；使用DNS100电子型电子万能 内外的关注和重视 [1-2]oZK系合金具有较高的室 试验机进行拉伸试验，其拉伸速率为0．5mm／min， 温抗拉强度和屈服强度，但在镁合金中加入Zn元 拉伸试样沿挤压方向切取，其尺寸为30mm(长)X 素增加镁合金的热裂倾向和显微疏松 ，当温度大于 5ram(宽)X2mm(厚 )。用KY2—2000型x射线衍 120oC时，合金的力学性能下降，特别是高温抗蠕变 射仪 (XRD)分析物相组成。 性能急剧下降，这是阻碍镁合金在工业中应用的主 表 1 ZS32镁合金成分配比 要原因。本实验是在Mg—Zn系合金中加入 si元素 Alloy 含量 ，％ 加入方式 f2％)，由于Si元素几乎不溶于Mg，Si元素在冷却 Zn 3 纯 Zn 过程 中与镁液 中Mg形成大量热稳定性高的汉字状 Si 2 Mg一15Si MgSi相，为减少粗大汉字状的MgSi相对基体的 Mn 0．6 Mg一9．4Mn 割裂作用 p】，本文利用等通道转角挤压工艺 (ECAP) Be 0．o05 A1-3．42Be 细化Mg，Si相，同时也细化了合金基体晶粒，消除 Mg Balance 纯 Mg 了铸造缺陷，显著提高了合金的室温力学性能。 2 结果与分析 1 实验材料与方法 2．1 等通道转角挤压对镁合金显微组织的影响 实验 材料为在 SG一5—12井式坩埚 电阻炉 中 图 1显示 了ZS32合金从铸态到经过等通道 熔炼而成 的直径 约50mm的铸态 ZS32合金， 不同道次挤压 以后的金相组织图。图 1．a是铸态 其成 分名义 (质量分 数 )：Zn3％，Mn0．6％，Si2％， 组织显微 图，结合 图2合金的ESM分析结果 以及 Be0．005％，余量为Mg(如表 1所示)。然后将其切 图3XRD图谱可知，比较大的汉字状组织是Mg，Si 割出4