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分析AM80镁合金组织性能

返回列表 来源:未知 发布日期:2019-09-11 11:22【

镁合金因其质量轻、比强度和比刚度高、机加工 性能好、减震降噪、可回收等特点,被广泛应用于汽 车、电子、航空航天、国防军工等 领 域。目 前 常 用 的镁合金系列有 Mg-Al、Mg-Zn、Mg-RE系等,其中 Mg-Al-Mn系(AM 系)镁合金具有较高的延伸率和 韧性,常用于抗冲击载荷及安全性较高的场合,如车 轮、车 门、座 椅 等。目 前 对 AM80镁 合 金 的 研 究 报道主要集中在合金元素强化及变形行为方面, 而热处理对 AM80镁合金组织性能的影响鲜有报 道。有研究表明 AM60镁合金在430 ℃退火6h 后有少量层片状组织出现,且此时合金硬度与铸态 相比 提 高 了 15.2%。 本文探讨不同退火工艺对 AM80镁合金组织及性能的影响,得 出 最 佳 的 热 处 理工艺。

1 实验

采用商用 AM80镁合金铸锭为原材料,其化学 成分如 表1所 示。将 AM80镁 合 金 铸 锭 切 割 成 边 长为12mm 的正 方 体 和71mm×18mm×18mm 的长方体试样,在井式坩埚电阻炉中进行热处理,并 用石墨粉覆盖试样,防止氧化。

由表1可知,AM80镁 合 金 的 主 要 合 金 元 素 为 Al元素,所 以 实 验 温 度 选 取 可 参 考 Mg-Al合 金 相 图。根据 Mg-Al二元合金相图可知,Al含量为8% 时,该合金的 固 相 线 温 度 为490 ℃,可 以 得 到 单 相 α-Mg组织的最低温度为370 ℃,因此本实验选取的 退火温度分别为370、385、400、415和430 ℃,保温 时间分别是0、3、6、9、12h。利用 X射线 衍 射(XRD)分 析 退 火 处 理 前 后 试 样的相组成,利 用 光 学 显 微 镜(OM)观 察 热 处 理 前 后合金的组织变化,通过扫描电子显微镜(SEM)和 能谱仪(EDS)分析第二相形态的变化,并 测 试 其 硬 度、抗拉强度和断后伸长率。探讨不同退火温度及 不同保温时间对 AM80镁合金组织性能的影响,以 便得到改善其性能的热处理工艺参数。

2 结果与分析

图1为退火处理前后试样的 XRD 谱图。由图 1可见,AM80铸态合金由α-Mg基体和β-Mg17Al12相 组成,Mn和Zn含量较低,未能标出。经过430 ℃退 火处理6h后的相组成与铸态相同。这是因为在退 火保温过程中部分第二相溶入基体,在随炉冷却过 程中溶入基体的第二相又重新析出,因此退火前后 相组成相同。

3 结论

上海博迅通过上述分析,得出:
1)退火 处 理 前 后 AM80 镁 合 金 均 由α-Mg 基 体、Mg17Al12相、MgZn相 组 成。退 火 处 理 后,第 二 相主要以层片状析出。随着退火温度的升高,第二 相完全析出的时间变短,随着退火时间的延长,第二 相析出数量增多,直至完全析出。 
2)退火处理后,合金硬度、强度及延伸率大部分比 铸态高。430℃退火6h后合金硬度为80.11HB,抗 拉强度为167.02MPa,延伸率为2.68%,此退火工 艺为最佳工艺。退火处理前后合金均为脆性断裂。




 


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