Mg-Sn基合金沉淀强化研究进展

Mg-Sn基合金是应用前景广阔的时效强化型合金,添加合金元素可以细化Mg_(2)Sn沉淀相,并增强其时效强化效果,合金化元素选择及添加量是优化Mg-Sn合金力学性能的关键因素。本文总结了6种有理和9种无理的Mg_(2)Sn与Mg基体的取向关系,具有有理取向的Mg_(2)Sn沉淀位于基面呈板状和棒状,而无理取向的Mg_(2)Sn沉淀为非基面的板状和盘状。结合形貌和取向,进一步综述合金元素对Mg_(2)Sn沉淀相形核和生长的影响规律,其中Al、Zn元素促使非基面Mg_(2)Sn相析出;Ag、Na元素为Mg_(2)Sn相提供更多的形核位点;Ca和Y元素形成高熔点的三元相,时效效果不理想。基于研究现状,展望了Mg-Sn基合金研究趋势和方向。

Sn对正挤压Mg-Al-Sn-Zn-Y合金组织和力学性能的影响

在275~400℃对Mg-6Al-2Sn-0.5Zn-0.5Y和Mg-5Al-4Sn-0.5Zn-0.5Y合金正挤压,利用光学金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分析显微组织,并测试了其室温拉伸性能。结果表明,铸态合金主要由α-Mg、β-Mg17Al12相和Mg2Sn相组成。Sn含量由2%增加到4%后,Mg2Sn相和离异共晶β-Mg17Al12相体积分数增加,层片状共晶β-Mg17Al12相体积分数减少。挤压温度相同时,Mg-5Al-4Sn-0.5Zn-0.5Y合金挤压试样力学性能均优于Mg-6Al-2Sn-0.5Zn-0.5Y合金,275℃挤压试样抗拉和屈服强度最高,分别为329.9和254.4MPa。两种合金的室温拉伸断裂方式均为准解理断裂。Sn的添加可有效促进挤压过程中动态再结晶的形核,并抑制再结晶晶粒长大,从而同时提高挤压态合金的强度和塑性。

Cu添加对Mg-Bi合金铸态组织和沉淀硬化的影响

制备Mg-5Bi-xCu(x=0,0.2,0.5,1.0,质量分数,%)合金铸锭,研究其铸态组织和沉淀硬化行为。结果表明:铸态Mg-Bi-Cu合金主要由α-Mg枝晶、Mg3Bi_(2)相、MgCu_(2)相和Mg_(2)Cu相组成,Mg_(3)Bi_(2)相和α-Mg基体的取向关系为(■)Mg_(3)Bi_(2)//(■)Mg、[■]Mg_(3)Bi_(2)//[■]Mg,Mg_(2)Cu相和Mg_(3)Bi_(2)相之间的取向关系为(■)Mg_(2)Cu//(■)Mg_(3)Bi_(2)、[■]Mg2Cu//[0001]Mg_(3)Bi_(2)。铸态合金硬度随Cu添加量提高先增大后减小,添加0.5%Cu时硬度最高,为(50.9±1.2)HV。固溶态Mg-5Bi-0.5Cu合金硬度为(49.8±0.9)HV。在175℃时效64 h后,硬度达到峰值(56.1±0.7)HV。时效硬度的提高主要是由于高密度Mg3Bi2相的沉淀强化作用,且由于Cu元素的添加,长杆状Mg3Bi2沉淀相转变为颗粒状和短棒状Mg_(3)Bi_(2)沉淀相。