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    分析AM80鎂合金組織性能

    返回列表 來源:未知 發布日期:2019-09-11 11:22【

    鎂合金因其質量輕、比強度和比剛度高、機加工 性能好、減震降噪、可回收等特點,被廣泛應用于汽 車、電子、航空航天、國防軍工等 領 域。目 前 常 用 的鎂合金系列有 Mg-Al、Mg-Zn、Mg-RE系等,其中 Mg-Al-Mn系(AM 系)鎂合金具有較高的延伸率和 韌性,常用于抗沖擊載荷及安全性較高的場合,如車 輪、車 門、座 椅 等。目 前 對 AM80鎂 合 金 的 研 究 報道主要集中在合金元素強化及變形行為方面, 而熱處理對 AM80鎂合金組織性能的影響鮮有報 道。有研究表明 AM60鎂合金在430 ℃退火6h 后有少量層片狀組織出現,且此時合金硬度與鑄態 相比 提 高 了 15.2%。 本文探討不同退火工藝對 AM80鎂合金組織及性能的影響,得 出 最 佳 的 熱 處 理工藝。

    1 實驗

    采用商用 AM80鎂合金鑄錠為原材料,其化學 成分如 表1所 示。將 AM80鎂 合 金 鑄 錠 切 割 成 邊 長為12mm 的正 方 體 和71mm×18mm×18mm 的長方體試樣,在井式坩堝電阻爐中進行熱處理,并 用石墨粉覆蓋試樣,防止氧化。

    由表1可知,AM80鎂 合 金 的 主 要 合 金 元 素 為 Al元素,所 以 實 驗 溫 度 選 取 可 參 考 Mg-Al合 金 相 圖。根據 Mg-Al二元合金相圖可知,Al含量為8% 時,該合金的 固 相 線 溫 度 為490 ℃,可 以 得 到 單 相 α-Mg組織的最低溫度為370 ℃,因此本實驗選取的 退火溫度分別為370、385、400、415和430 ℃,保溫 時間分別是0、3、6、9、12h。利用 X射線 衍 射(XRD)分 析 退 火 處 理 前 后 試 樣的相組成,利 用 光 學 顯 微 鏡(OM)觀 察 熱 處 理 前 后合金的組織變化,通過掃描電子顯微鏡(SEM)和 能譜儀(EDS)分析第二相形態的變化,并 測 試 其 硬 度、抗拉強度和斷后伸長率。探討不同退火溫度及 不同保溫時間對 AM80鎂合金組織性能的影響,以 便得到改善其性能的熱處理工藝參數。

    2 結果與分析

    圖1為退火處理前后試樣的 XRD 譜圖。由圖 1可見,AM80鑄態合金由α-Mg基體和β-Mg17Al12相 組成,Mn和Zn含量較低,未能標出。經過430 ℃退 火處理6h后的相組成與鑄態相同。這是因為在退 火保溫過程中部分第二相溶入基體,在隨爐冷卻過 程中溶入基體的第二相又重新析出,因此退火前后 相組成相同。

    3 結論

    上海博迅通過上述分析,得出:
    1)退火 處 理 前 后 AM80 鎂 合 金 均 由α-Mg 基 體、Mg17Al12相、MgZn相 組 成。退 火 處 理 后,第 二 相主要以層片狀析出。隨著退火溫度的升高,第二 相完全析出的時間變短,隨著退火時間的延長,第二 相析出數量增多,直至完全析出。 
    2)退火處理后,合金硬度、強度及延伸率大部分比 鑄態高。430℃退火6h后合金硬度為80.11HB,抗 拉強度為167.02MPa,延伸率為2.68%,此退火工 藝為最佳工藝。退火處理前后合金均為脆性斷裂。




     


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