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镁合金因具有低密度、高强度、高比刚度以及优良的阻尼性能,尺寸稳定性、机械加工性及电磁屏蔽性好等优点,广泛用于汽车、电子及航空航天等领域。AM系与AS系铸造镁合金室温强度低是其应用中主要障碍。变形及热处理是提高AM系与AS系铸造镁合金室温力学性能的一种重要途径。
本文采用铸造法制备了不同Mn含量的Mg-6Al镁合金以及不同Si含量的Mg-4Al镁合会,并对其铸态组织以及挤压态、时效态的组织、力学性能进行了研究。全文得出以下结论:
1、AM系、AS系铸态镁合金经挤压变形后,其组织明显细化,室温力学性能显著提高。
2、添加Mn元素的Mg-6Al镁合会,Mn添加量增加,晶粒细化显著,网状的β-Mg17Al12相减少,且变为离散分布的块状或颗粒状,同时合金中Al-Mn化合物相增多。
3、研究发现挤压温度对Mg-6Al-0.3Mn合金组织与性能影响比较大,随挤压温度升高,晶粒变得粗大,强度降低。该合金经310℃挤压后棒材的晶粒最为细小均匀,棒材的抗拉强度与屈服强度也较高,分别达到了284MPa、158MPa。而挤压温度为350℃时挤压棒材延伸率最高,达17.5％。
4、研究发现添加不同Mn含量的Mg-6Al合金锭坯经挤压后棒材力学性能明显不同。在实验研究范围内,Mn含量为0.5％的:Mg-6A1合金挤压棒材的抗拉强度和屈服强度最高,分别为293 MPa、173 MPa；而Mn含量为0.7％的Mg-6Al合金挤压棒材延伸率最大,为20％。
5、研究发现不同Si含量的Mg-Al-Si合金中的Mg2Si形貌不同。Si含量较低时,只存在粗大的汉字状Mg2Si相；Si含量较高时,除了汉字状的Mg2Si相外还出现了块状的Mg2Si相。
6、添加不同Si含量的Mg-4Al合金锭坯经挤压变形后,粗大的汉字状Mg2Si相明显破碎呈细小颗粒状分布。Si含量对该合金挤压棒材拉伸性能影响不大。时效处理对AS4X镁合金挤压棒材力学性能影响不明显。