本文選題：擠壓鎂合金 + Mg-6Zn-3Sn-0.5Mn　； 參考：《山東建筑大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：Sn作為一種主合金化或微合金化元素對(duì)鎂合金組織及性能有明顯的改善,是一種極具潛力替代RE的元素。目前,國(guó)內(nèi)外研究的高性能含Sn鎂合金,Sn含量較高,導(dǎo)致成本仍然較高。基于低成本和商業(yè)化應(yīng)用考慮,在前期工作基礎(chǔ)上,本論文設(shè)計(jì)了Mg-6Zn-3Sn-0.5Mn (ZTM630)合金。通過(guò)研究Mg-6Zn-3Sn-0.5Mn合金鑄態(tài)、均勻化態(tài)、擠壓態(tài)、時(shí)效擠壓態(tài)的顯微組織及拉伸性能,確定了合金的擠壓工藝與熱處理工藝,為獲得新型高性能變形鎂合金提供了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論分析。論文考察了半連續(xù)鑄造ZTM630鎂合金的凝固組織及拉伸性能。ZTM630鎂合金的凝固組織由α-Mg基體、MgZn2二元共晶相、Mg2Sn離異共晶相及Mg2Sn二次析出相組成；Mg2Sn離異共晶相主要分布在晶界處,并且與網(wǎng)格狀(Mg+MgZn2)共晶相連接生長(zhǎng)；二次析出Mg2Sn相一部分單獨(dú)析出,一部分依附于MgZn2相或Mg2Sn離異共晶相分布。半連鑄ZTM630鎂合金室溫下抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率分別約為212.3MPa、117.0MPa、11.1%。對(duì)ZTM630鎂合金進(jìn)行了不同工藝條件的均勻化處理,優(yōu)化了合金均勻化處理工藝。均勻化處理后,合金元素偏析消除,鑄態(tài)ZTM630鎂合金凝固組織中的MgZn2相和大部分的Mg2Sn相溶于α-Mg基體中,只存有少量不規(guī)則的Mg2Sn相存留,與鑄態(tài)拉伸性能相比,其抗拉強(qiáng)度、延伸率分別提高了15.8%、16.2%,達(dá)到了245.8MPa、12.9%,屈服強(qiáng)度下降至106.1MPa�？疾旆治隽藬D壓溫度對(duì)ZTM630鎂合金擠壓棒材組織及拉伸性能的影響規(guī)律與機(jī)理。擠壓溫度對(duì)晶粒尺寸有明顯影響,隨著擠壓溫度的提高,合金晶粒尺寸增加,在300℃、350℃、400℃擠壓溫度下的晶粒尺寸分別約為11.2μm、16.8μm、24.7μm;同時(shí)隨著擠壓溫度的提高,擠壓組織中晶粒大小均勻性顯著提高。晶粒尺寸的增加,導(dǎo)致合金抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度的降低,抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度由T=300℃的329MPa與243.6MPa下降到T=400℃的302.5MPa與243.1MPa。而組織均勻性提高了合金在拉伸過(guò)程中的組織演變協(xié)調(diào)性,致使合金延伸率提高,在T=300℃、T=350℃、T=400℃的延伸率分別約為14.2%、14.5%、15.1%。對(duì)鎂合金不同擠壓溫度下的擠壓棒材進(jìn)行了時(shí)效處理工藝優(yōu)化,研究了時(shí)效處理對(duì)ZTM630鎂合金擠壓棒材組織及拉伸性能的影響規(guī)律和時(shí)效強(qiáng)化機(jī)理。合金時(shí)效過(guò)程均呈現(xiàn)典型的時(shí)效硬化曲線特征：隨著時(shí)效時(shí)間的增加合金先后處于欠時(shí)效、峰時(shí)效與過(guò)時(shí)效狀態(tài)；時(shí)效溫度的提高,可以縮短合金達(dá)到峰時(shí)效狀態(tài)的時(shí)間,但是峰值降低。300℃經(jīng)過(guò)175℃×16h時(shí)效后,其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率分別達(dá)到了334.6MPa、287.4MPa、13.7%；350℃經(jīng)過(guò)175℃×32h時(shí)效后,其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率分別達(dá)到了367.9MPa、309.2MPa.10.7%;400℃經(jīng)過(guò)150℃×64h時(shí)效后,其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率分別達(dá)到了412.4MPa、383.2MPa、8.4%。時(shí)效過(guò)程中由于大量第二相納米顆粒的析出,第二相強(qiáng)化的作用,導(dǎo)致屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度提高。研究了不同擠壓比對(duì)400℃擠壓ZTM630鎂合金棒材、板材的組織和拉伸性能影響。隨著擠壓比增大,晶粒尺寸減小,抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度增大。擠壓態(tài)棒材晶粒尺寸由λ=8時(shí)的31.7μm逐漸減小到λ=108時(shí)的13.5μm;抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度分別由λ=8時(shí)的299.8MPa、195.2MPa增加到λ=108時(shí)的322.2MPa、235.9MPa。擠壓態(tài)板材晶粒尺寸由λ=8時(shí)的38.7μm逐漸減小到λ=102時(shí)的12.1μm；抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度由λ=8時(shí)的260.5MPa、175.6MPa增加到λ=102時(shí)的315.6MPa、221.3MPa�？疾煅芯苛藭r(shí)效處理后不同擠壓比棒材、板材組織及拉伸性能。時(shí)效處理后,合金組織中出現(xiàn)大量彌散分布的納米顆粒相,抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度有所提高,延伸率降低。時(shí)效處理后擠壓態(tài)棒材在擠壓比61時(shí),綜合力學(xué)性能優(yōu)異,其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率分別達(dá)到412.4MPa和383.2MPa、8.5%。時(shí)效擠壓態(tài)板材,在保證表面質(zhì)量前提下,擠壓比12時(shí),有最優(yōu)的綜合力學(xué)性能且擠壓難度比較低,其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率分別為373.4MPa、332.9MPa、4%。
[Abstract]:The microstructure and tensile properties of Mg - 6Zn - 3Sn - 0.5Mn ( ZTM630 ) alloy were determined by studying the microstructure and tensile properties of Mg - 6Zn - 3Sn - 0.5Mn ( ZTM630 ) alloy .
The Mg2Sn eutectic phase is mainly distributed at the grain boundary , and is connected with the grid - like ( Mg + MgZn2 ) eutectic ;
The effects of extrusion temperature on the microstructure and tensile properties of ZTM630 magnesium alloy were investigated .
The tensile strength , yield strength and elongation of the alloy reached 334.6 MPa , 287.4 MPa and 13.7 % respectively after aging at 300 鈩，

本文編號(hào)：1736092