Bi添加对挤压纯Mg组织和力学性能的影响

摘要

基于各种零部件对非稀土型低成本镁合金的需求,选择低成本Bi添加镁合金作为研究对象,对比研究了纯Mg及其添加6%Bi(质量分数)的Mg-6Bi合金的微观组织与力学性能.结果表明,2种样品在挤压后均发生了完全动态再结晶且表现出相似的挤压织构,但Bi加入后可获得更为均匀细小的组织,平均晶粒尺寸从未添加态的30μm显著减小为4μm.Mg-6Bi合金中未完全固溶的微米级Mg3Bi2相在挤压过程中被破碎并沿挤压方向呈条带状分布,同时观察到大量动态析出的纳米级Mg3Bi2相弥散分布在基体中.挤压态Mg-6Bi合金的力学性能较纯Mg显著提高,其拉伸屈服强度、抗拉强度和延伸率分别达到189 MPa,228 MPa和19.9%,且未表现出拉压各向异性.添加Bi后合金性能的提高主要归因于晶粒细化和弥散分布的微纳双尺寸Mg3Bi2相协同强化的共同作用.