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变形镁合金可以通过动态再结晶获得比铸态镁合金更加优异的综合性能,能够满足不同领域性能的要求,如汽车、航空航天工业和其它领域。Sn在Mg中的固溶度随温度的变化幅度较大,形成具有热稳定性的Mg2Sn相,使得含Sn镁合金在开发开发高强度性能方面有着很大的潜力。本文采用常规铸造方法制备Mg-5Zn-2Al-2Sn(ZAT522)合金,研究铸态合金的组织特点,对铸态合金进行不同工艺参数的均匀化处理,确定最佳的均匀化处理工艺。在此基础上,对均匀化处理的ZAT522合金在进行不同温度的正挤压,研究挤压合金的组织及性能特点。最后,在正挤压合金的基础上对挤压态ZAT522合金进行两步ECAP挤压变形以实现低温ECAP挤压变形,研究了降温变形后合金的组织与织构变化特点,并探讨Mg2Sn相与合金晶粒细化机理。研究表明:铸态ZAT522合金为典型的树枝晶结构,主要由a-Mg,Mg2Sn和Mg32(Al,Zn)49相组成,Mg32(Al,Zn)49相为连续的网状结构分布于晶界处。经过不同温度均匀化处理后,350℃下保温40h的均匀化处理效果做好,没有出现过烧现象,Mg2Sn和Mg32(Al,Zn)49相基本固溶于a-Mg中。经过在300℃与325℃正挤压后,合金都为完全动态再结晶组织,晶粒得到明显细化,晶粒尺寸较大的动态再结晶晶粒与细小的动态再结晶晶粒沿着挤压方向分布,展现为典型的双峰分布,其平均晶粒尺寸分别为2.25μm与11.2μm。挤压态合金中均析出细小的Mg2Sn相,300℃正挤压时,合金中析出相主要为细小的Mg2Sn相,325℃正挤压时,除了细小的Mg2Sn析出相外有还有较大尺寸的Mg32(Al,Zn)49相存在,第二相的平均尺寸分别为0.30μm与0.52μm。挤压合金均表现出较强的基面纤维织构,由于325℃正挤压温度较高,挤压合金中还有{10-10}<0002>织构存在。与325℃正挤压合金相比,300℃挤压合金表现出优异的综合性能,其抗拉强度,屈服强度和伸长率分别达到320MPa,180MPa和33.4%。强度的提高主要强化机制为晶界强化,第二相与基体不相容所产生的位错强化。由于325℃正挤压合金的晶粒的尺寸大于300℃挤压合金,在325℃挤压合金拉伸过程中形成的变形孪晶数量与尺寸均大于300℃挤压合金,使得合金的伸长率低于300℃挤压合金。300℃正挤压态ZAT522合金经过在(220℃+2两道次)ECAP变形后合金的晶粒得到明显细化,由原来的2.25μm细化至1.4μm,在(220℃+2两道次)+(130℃+2两道次)ECAP变形后,晶粒进一步细化至1.18μm。经过降温ECAP挤压变形后,(220℃+2两道次)ECAP变形合金的第二相数目明显增多,由初始正挤压合金的11.20%增加至16.1%,第二相平均尺寸细化至0.21μm;(220℃+2两道次)+(130℃+2两道次)ECAP变形后,由于变形温度较低基本上没有新的Mg2Sn相的析出,第二相尺寸进一步细化至0.17μm。经过降温ECAP挤压变形后,合金的织构类型发生了较大的变化,(220℃+2两道次)ECAP变形后,挤压合金仍然保留300℃挤压合金基面纤维织构的特点;(220℃+2两道次)+(130℃+2两道次)ECAP变形合金中沿着剪切面形成与挤压方向成30°新的织构类型完全取代原有的织构。与300°挤压合金相比,降温ECAP变形合金的屈服强度得到明显提高,(220℃+2两道次)ECAP变形后合金的UTS提高至245MPa,主要是晶粒细化导致的晶界强化;(220℃+2两道次)+(130℃+2两道次)ECAP变形后合金的UTS提高至335MPa,主要因为主要归因于细晶强化和亚结构强化。