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《热加工工艺》2019年9月第48卷第18期

Mg-16Al-12Zn-4Si-xCa-ySb合金的显微组织与力学性能

祝战科1,宋佩维2,李明1

(1.陕西工业职业技术学院,陕西咸阳712000;2.陕西理工大学材料科学与工程学院,陕西汉中723001)

摘要：采用重力铸造法制备了Mg-16Al-12Zn-4Si-xCa-ySb合金，研究了Ca和Sb添加对合金组织及力学性能的影响。结果表明，未添加Ca、Sb时，合金主要由α-Mg基体、β-Mg17Al12、Mg2Si及MgZn2四相组成；添加微量Ca、Sb后，出现了Mg3Sb2和CaSi2新相，初生Mg2Si相由粗大的骨骼状转变为多边形块状；随Ca含量的增加，合金的抗拉强度先提高后降低。合金断裂形式为准解理脆性断裂。

关键词：Mg-16Al-12Zn-4Si合金；Mg2Si；显微组织；力学性能DOI:10.14158/j.cnki.1001-3814.2019.18.013

中图分类号：TG166.4；TG146.22 文献标识码：A 文章编号：1001-3814(2019)18-0055-04

MicrostructureandMechanicalPropertiesofMg-16Al-12Zn-4Si-xCa-ySbAlloyZHUZhanke1,SONGPeiwei2,LIMing1

(1.ShaanxiPolytechnicInstitute,Xianyang712000,China;2.SchoolofMaterialsScienceandEngineering,ShaanxiUniversityofTechnology,Hanzhong723001,China)

Abstract：Mg-16Al-12Zn-4Si-xCa-ySbmagnesiumalloywaspreparedbygravitycastingmethod.TheeffectsofCaandSbadditiononthemicrostructureandmechanicalpropertiesofMg-16Al-12Zn-4Simagnesiumalloywereinvestigated.Theresultsshowthatthealloyiscomposedofα-Mgmatrix,β-Mg17Al12,Mg2SiandMgZn2phasesbeforetheadditionofCaandSb.AftertheadditionofCaandSb,thenewphasesMg3Sb2andCaSi2appear，theprimaryphasemorphologyofMg2Sitransformsfromcoarseskeletontopolygonmassive.ThetensilestrengthofthealloyincreasesfirstlyandthendecreaseswiththeincreaseofCaaddition.Thefracturemodeofthealloyisquasi-cleavagebrittlefracture.

Keywords：Mg-16Al-12Zn-4Sialloy;Mg2Si;microstructure;mechanicalproperty

镁合金作为目前最轻的金属结构材料，具有密度低、比强度和比刚度高，铸造、切削加工性能好及易回收和资源丰富等特点，日益受到重视，在电讯、汽车和航空航天等工业领域显示出越来越重要的应用价值及广阔的发展前景[1-3]。耐热镁合金是目前研发的重点与热点之一，如Mg-Al-Zn-Si基合金。

Mg2Si是该系合金中的高温强化相[4-5]，它具有高熔

点（1085℃）、较高硬度（460HV）、低密度（1.99

元素，采用微合金化法，使粗大的Mg2Si相颗粒得以变质细化。诸多研究表明[8-10]，微量Ca（1.0%）、Sb（1.0%）单独或复合添加能有效细化低Si（1.0%）镁合金中粗大的汉字状Mg2Si相颗粒。

本文研究了复合添加Ca（0.5%～1.5%）和Sb（0.5%）的Mg-16Al-12Zn-4Si合金中粗大