采用擠壓鑄造方法探討了高壓強(qiáng)作用下Mg-6Zn-1.4Y-0.6Zr(ZW61)合金的凝固組織及性能變化。結(jié)果表明:當(dāng)凝固壓強(qiáng)從0 MPa逐漸增高至800 MPa時(shí),ZW61合金組織被大幅度細(xì)化,縮松減少。隨著擠壓壓強(qiáng)增大,平均晶粒尺寸及第二相準(zhǔn)晶I相的體積分?jǐn)?shù)不斷減小。由于組織細(xì)化及零件的致密化,增高壓強(qiáng)導(dǎo)致力學(xué)性能特別是伸長率顯著提高。當(dāng)擠壓壓強(qiáng)為800 MPa時(shí),ZW61合金的鑄態(tài)抗拉強(qiáng)度和伸長率分別為243 MPa和18.7%,比重力鑄造時(shí)的分別提高35%和118%。

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圖1直接擠壓鑄造示意圖

圖2所示為擠壓鑄造ZW61合金在0MPa、200MPa、400MPa和800MPa作用下的組織演變。顯微組織中都包含有α-Mg等軸枝晶和大量的分布于晶界或晶內(nèi)的金屬間化合物，例如圖2(a)中黃色圓圈中的是晶內(nèi)化合物，后面的分析為I-Mg3Zn6Y相。隨著壓強(qiáng)的增加，不論是α....

圖2擠壓鑄造ZW61合金在不同壓強(qiáng)下的顯微組織

圖1直接擠壓鑄造示意圖為了定量分析擠壓強(qiáng)對ZW61鎂合金微觀組織的影響，利用ImageProPlus軟件分析了平均晶粒尺寸與第二相的體積分?jǐn)?shù)(fsp)，如表2所示。沒有壓強(qiáng)作用時(shí)(0MPa)，晶粒較粗大，平均晶粒尺寸為118μm。在100MPa壓強(qiáng)時(shí)，急劇減小。進(jìn)一步分....

圖3準(zhǔn)晶I-Mg3Zn6Y相的TEM像

圖5所示為ZW61合金在不同壓強(qiáng)下凝固后的XRD譜。盡管壓強(qiáng)不同，相組成是相似的，主要是α-Mg和準(zhǔn)晶I相而沒有其他新相，說明外加壓強(qiáng)對ZW61合金的相組成沒有影響。大量研究表明[15-16]，元素Zr的晶格常數(shù)與Mg相近，能夠成為α-Mg的異質(zhì)形核核心，存在于α-Mg中，因此，....

圖4圖2中金屬間化合物的SEM像

圖3準(zhǔn)晶I-Mg3Zn6Y相的TEM像2.2外加高壓強(qiáng)下晶粒細(xì)化機(jī)理討論

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