论文部分内容阅读
镁合金具有独特的优点,如比强度和比刚度高,良好的导电、导热性能及电磁屏蔽性能等。此外,镁合金具有良好的机械加工性能且可回收利用,是21世纪绿色工程材料。本文通过熔炼保护金属型重力铸造制备ATZ331(Mg-3A1-3Sn-1Zn)镁合金。将固溶处理的ATZ331镁合金在室温下进行预变形,变形量分别为0%、3%、6%和9%。再把四种变形量的ATZ331镁合金在160℃、180℃和200℃条件下下进行时效处理,通过分析时效处理过程中合金的显微组织和显微硬度值的变化,优化出最佳时效工艺参数。将固溶态与经时效优化出的ATZ331镁合金分别在不同温度(250℃、300℃和350℃)和不同挤压比(72和18)下挤压,获得直径分别为10mm及20mm的棒材。利用OM、SEM、TEM、XRD和拉伸试验测试等方法系统研究了不同挤压工艺条件下合金的显微组织及其力学性能。研究结果表明:室温下预变形的ATZ331镁合金中存在大量孪晶,为第二相的析出提供了更多的有利形核位置。与180℃和200℃相比,时效温度为160℃时,析出的第二相更加细小、弥散,显微硬度值更高,其中9%预变形时效二峰硬度最高,为84.0HV。分别将固溶态0%预变形和经0%和9%预变形后再160℃时效一峰和时效二峰处理的ATZ331镁合金进行挤压变形。当挤压比为72时,分别在250℃、300℃和350℃进行挤压,0%预变形和9%预变形时效二峰都比时效一峰的ATZ331合金挤压后的综合力学性能更好。挤压比为72,与固溶态挤压的合金相比,在250℃挤压时,预变形后再进行时效处理的合金挤压后明显改善了合金的微观组织并提高了合金的力学性能,0%和9%预变形时效二峰挤压后的合金拉伸强度分别提高了 33MPa和37MPa,延伸率稍有提升;在300℃挤压时,改善的情况次之,0%和9%预变形时效二峰挤压后的合金拉伸强度分别提高了9MPa和15MPa,延伸率稍有提升;在350℃挤压时,0%预变形和9%预变形时效二峰挤压的合金的微观组织和力学性能变化不大。挤压比对ATZ331镁合金显微组织和力学性能的影响较小。9%预变形160℃时效二峰的ATZ331镁合金在300℃,挤压比为72挤压条件下,析出大量、细小的Mg2Sn颗粒,且弥散分布,平均晶粒尺寸约为3.44μm,综合力学性能最好,拉伸强度为305MPa,延伸率为28.1%。