Mg-Sn-Al-Zn合金的组织与性能

摘要

利用纯镁、锡粒、纯锌和AZ31合金制备Mg-Sn-Al-Zn系合金，Sn、Al、Zn的含量分别为5~8％(wt)、2~3%(wt)、1~2%(wt)。对铸态合金进行T4处理和正挤压以及对T4处理后的合金再进行正挤压，挤压比为6.25。通过金相观察、XRD分析、硬度测试以及拉伸实验分别研究其微观组织及力学性能。
　　铸态Mg-Sn-Al-Zn系合金(CT-TAZ)的组织主要由α-Mg、Mg2Sn相以及较少量的β-Mg17Al12和?-Mg32(Al，Zn)49相组成。其中，β-Mg17Al12和?-Mg32(Al，Zn)49相沿枝晶间断续分布。提高Sn含量，组织中枝晶细化，Mg2Sn共晶数量增加。Sn是影响合金力学性能的主要因素。Al、Zn含量提高时，可以提高合金固溶强化效果，合金硬度增加。在Al、Zn含量不高时，Al强化效果优于Zn。
　　T4处理后，合金的枝晶以及共晶组织形貌消失，部分Mg2Sn相固溶到基体中。Sn含量增加，基体上剩余的Mg2Sn颗粒的数目也增加，合金的硬度提高。固溶后，硬质相Mg2Sn仍是影响合金硬度的主要因素。与CT-TAZ系列合金相比，硬度有所下降，因此可以得出，Mg2Sn相强化效果高于合金元素Sn的固溶强化效果。
　　对CT-TAZ系合金正挤压，再结晶沿原始晶粒边界进行。挤压合金(EX-TAZ)与 CT-TAZ合金对比，组织致密，通过再结晶形成等轴晶粒，硬度显著提高。EX-TAZ532合金的力学性能最好，合金的拉伸断裂为韧性断裂。提高挤压温度，未再结晶组织减少，虽然再结晶的晶粒有长大的趋势，但合金的强化效果更佳，合金的综合力学性能提高，合金的拉伸断裂为韧性断裂。挤压温度升高，拉伸断口上的韧窝尺寸增加。
　　首先对CT-TAZ系合金进行T4处理(T4-TAZ)然后进行正挤压(EX-T4-TAZ)，与 EX-TAZ系列合金相比，再结晶的晶粒尺寸明显变小，再结晶同样沿原始晶粒边界进行。在Sn含量较低时，Zn含量提高会略微提高合金硬度，Sn的含量为8%时，基体上的剩余相 Mg2Sn数量增加，沿挤压方向破碎。EX-T4-TAZ532合金的力学性能最好。

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1 绪论

1.1 镁和镁合金概述

1.2 主要的耐热镁合金

1.3 镁合金的强化

1.4 课题背景和内容

2 实验内容与研究方法

2.1 实验合金选定

2.2 实验所用设备

2.3 实验材料的制备

2.4 分析测试方法

2.5 实验技术路线

3 铸态及T4态Mg-Sn-Al-Zn合金的组织与性能

3.1 铸态Mg-Sn-Al-Zn合金的组织与性能

3.2 T4态Mg-Sn-Al-Zn合金的组织与性能

3.3 小结

4 正挤压对Mg-Sn-Al-Zn合金组织及性能的影响

4.1 正挤压对Mg-Sn-Al-Zn合金组织的影响

4.2 正挤压对Mg-Sn-Al-Zn合金性能的影响

4.3 挤压温度对Mg-Sn-Al-Zn合金组织和性能的影响

4.4 小结

5 正挤压对固溶后Mg-Sn-Al-Zn合金组织及性能的影响

5.1 正挤压对T4-Mg-Sn-Al-Zn合金组织的影响

5.2 正挤压对固溶后Mg-Sn-Al-Zn合金性能的影响

5.3小结

6 结论

参考文献

作者简历

一、基本情况

二、学术论文

三、获奖情况

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