论文部分内容阅读
本文综述了镁合金的特点、应用现状及发展方向,介绍了Mg-zn系合金的研究进展。利用光学显微镜、x-射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及力学性能测试等手段分析和讨论了ZC62镁合金的显微组织特征和时效析出行为以及固溶时效处理和合金元素Zn,Cu对力学性能的影响。
铸态ZC62镁合金显微组织主要由Mg(六方晶系)基体和沿晶界分布的非平衡共晶组织(Mg+cuMgzn)组成,其中的CuMgZn(四方晶系)相呈长杆状,并在Mg基体中相问分布;440℃×8h固溶处理和200℃时效后,晶界处CuMgZn聚集粗化,局部区域与Mg基体分离,呈颗粒状分布。
固溶时效后合金的析出相主要有三类。第一类是少量离散的颗粒状相CuMgZn(四方晶系),大小约300nm,时效时其大小无明显变化,该相应该是在固溶处理后期残留在晶内的共晶相CuMgZn颗粒;第二类是与颗粒状CuMgzn相连的曲线状“析出相”Mg(Zn,Cu)<,2>(六方晶系),长度约1υm,以在Mg基体内的位错线上形核的方式形核、长大;第三类是与颗粒相CuMgZn无关的平行、细针状相Mg(Zn,Cu)<,2>(六方晶系),长约200nm,其轴线与(0001)<,Mg>基面垂直,该相在Mg基体中均匀形核,是时效强化相的主体。此外,未发现盘状过渡相MgZn<,2>和G.P.区的存在。合金基体内生成其晶体学与形变孪晶相同的相变孪晶,孪晶面为{1102}。
ZC62镁合金的时效硬化曲线显示:基体的显微硬度值随时效时问的延长而呈现先增大后减小的趋势,在16h附近达到最大值HV68.5。对合金的力学性能分析表明:铸态下合金的力学性能较差(σ<,b>=154.6MPa);固溶处理后,力学性能得到显著改善,获得较高的屈服强度、抗拉强度和最大的塑韧性(σ<,0.2>=175.2MPa、σ<,b>=217.9MPa、δ=15.2%);时效l6h后,由于MgZn<,2>析出相的数量有限,其时效强化效果不显著,因此合金抗拉强度变化不大,塑性略有降低(σ<,b>=211.1 Mpa、δ=13.5%)。对合金的拉伸断口分析表明:铸态下,合金的断口主要由撕裂棱和极少量解理台阶组成,显示为解理断裂解理和准解理断裂机制的脆性断裂;固溶时效后,合金断口显示为大量解理台阶和少量韧窝组成的混合型断口。