Zn含量对Mg-9Al镁合金的组织研究

【摘要】通过拉伸试验并采用光学显微镜、扫描电镜和万能力学实验设备等方法对Mg-9Al-xZn(x=1、3、5wt%)三种成分的合金的性能和显微组织以及半固态组织进行了研究。分析了合计的成分、组织和性能之间的变化规律,探讨了合金在铸态和半固态状态的相变过程,并讨论了在半固态下,合金成分、保温时间和保温温度对半固态组织的影响规律。研究发现,所研究的Mg-Al-Zn合金中的主要化合物相为a-Mg相β-Mg17AI12相γ-Mg32(Al,Zn)49相和Mg-Zn相四种。合金晶粒为典型的树枝晶,共晶相分布在晶界,随着Zn含量的增加,树枝晶粒变小,共晶分布更加弥散。利用万能力学实验机测出合金Mg-9A1-Zn的抗拉强度平均值是184MPa,Mg-9Al-3Zn的抗拉强度是192MPa,Mg-9Al-5Zn的抗拉强度是204MPa,随着Zn含量的增加,合金的抗拉强度在增大。并且随着Zn含量的增加,合金的硬度也呈增加趋势。在对合金的等温热处理制半固态浆料的实验研究发现：在保温时间不变的情况下,随着保温温度的增加,半固态非枝晶球状组织的晶粒尺寸先减小,后基本保持不变,随着保温温度的进一步提高,就会得到全液相组织,固相球状组织消失。也就是在一定的温度范围内,固相率是逐渐降低的,晶粒的圆整度是提高的；在保温温度不变的情况下,随着保温时间的延长,半固态非枝晶球状组织的固相率逐渐降低,晶粒的圆整度逐渐提高,晶粒尺寸先是减小,般当保温时间超过45min之后,晶粒尺寸又开始增大；在Mg-9Al-xZn合金中,随着Zn含量的增加,合金的晶粒尺寸在逐渐减小,即半固态非枝.晶球状组织逐渐变得弥散细小；在570℃,保温30min的情况下,得到的半固态非枝晶组织最好。其中合金Mg-9A1-Zn的颗粒尺寸为74μm,Mg-9Al-3Zn的平均颗粒尺寸为68gm,Mg-9Al-5Zn的颗粒尺寸为57gm。
【作者】郝翠翠；
【导师】黄晓锋；
【作者基本信息】兰州理工大学，材料加工工程，2014，硕士
【关键词】镁合金；半固态；Zn含量；显微组织；力学性能；

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