高硬度Mg-5Al-2Sn-5Ca镁合金在铸态与热处理后的蠕变行为

摘要

本工作借鉴MRI230D合金的设计思路,通过添加Al、Ca、Sn等元素,采用普通铸造工艺制备了一种新型的Mg-5Al-2Sn-5Ca镁合金.使用XRD衍射仪、扫描电子显微镜对样品进行表征,采用图像处理显微维氏硬度计和蠕变试验机测试合金在铸态与热处理后的力学性能.研究结果表明:该合金由α-Mg、Al2 Ca、Mg2 Ca、CaMgSn相组成;铸态及经热处理后(热处理态)的合金晶界处均分布着连续的骨架状相,具有较高的维氏硬度,且热处理态合金的晶粒内部有微小颗粒状相析出;在520℃,该合金才发生相变,说明合金具有较高的耐热性能.分别在50 MPa/200℃下对铸态合金和热处理态合金进行蠕变试验,结果发现,相比于铸态合金,经热处理后合金的总蠕变时间延长至540 h,蠕变总量降低了0.001％,但在100 h时的蠕变量减少了0.030％.对比其他研究者的蠕变数据可知,在相同条件下,该铸态合金的蠕变性能远优于MRI153镁合金;热处理后的合金在50 MPa/200℃的蠕变断裂时间也长于A380铝合金.