合金元素對ZK60鎂合金第二相的影響.pdf

1、鎂合金中合金相的種類、數(shù)量、尺寸和分布是決定鎂合金力學(xué)性能的關(guān)鍵因素。然而有關(guān)鎂合金中合金相的研究遠(yuǎn)沒有鋁合金、鋼鐵等金屬材料成熟。為擴(kuò)大ZK60高強(qiáng)度變形鎂合金的應(yīng)用范圍，有必要對其合金相進(jìn)行基礎(chǔ)性研究。 本文通過金相、X-射線衍射、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、差熱分析(DSC)、顯微硬度等實(shí)驗(yàn)手段對Mg-5.6Zn-0.54Zr(ZK60/MB15)、Mg-6Zn-1.2Y、Mg-6Zn-0.6Zr-1.0Y(M

2、B25)三種合金鑄態(tài)、固溶、時效態(tài)下的合金相進(jìn)行了初步研究，初步確定合金中相的形態(tài)、分布以及Y對Mg-Zn、Mg-Zn-Zr合金第二相的影響。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，ZK60鎂合金鑄態(tài)組織中存在大量共晶組織，共晶組織主要由α-Mg和MgZn相組成，其形態(tài)和分布具有多樣性。在鑄態(tài)、固溶處理和時效處理的ZK60鎂合金中均存在MgZn2相，它們無取向分布，形貌呈近似平行四邊形，大小在200nm～500nm之間，對熱處理不敏感。時效ZK60鎂合

3、金中的第二類析出相是MgZn相，形態(tài)為長約500nm的條狀，與基體有嚴(yán)格的位向關(guān)系。第三類析出相是Mg2Zn3相，形態(tài)為長約100nm的短桿狀，它是時效ZK60鎂合金中數(shù)量最多，尺寸最小，分布最均勻的析出相。 Mg-6Zn-1.2Y、Mg-6Zn-0.6Zr-1.0Y鑄態(tài)組織主要是由α-Mg基體和三角晶界形核的“魚骨狀”組織以及沿晶界分布的連續(xù)網(wǎng)狀組織構(gòu)成，在共晶相的邊緣，大量彌散的顆粒狀析出物，呈放射狀向晶粒內(nèi)部延伸分布。“魚

4、骨狀”相由Mg-Zn二元相和Mg-Zn-Y三元相組成，網(wǎng)狀組織是“魚骨狀”組織中的Mg-Zn-Y三元相離異生長的結(jié)果。 Mg-6Zn-1.2Y、Mg-6Zn-0.6Zr-1.0Y合金經(jīng)480℃×24h固溶及時效處理后，組織中三角晶界處仍有一部分未溶的共晶組織，固溶和時效試樣中有多種形態(tài)的合金相存在。 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Zr和Y共同加入對Mg-Zn合金有明顯的晶粒細(xì)化作用。含Y元素的合金共晶組織熔化溫度較Mg-5.6Zn-0.54