Mg-x%Zn-1%Mn(x=4,5,6,7,8,9)变形镁合金的组织演变和力学性能(英文)

研究不同Zn含量的Mg-x%Zn-1%Mn(x=4,5,6,7,8,9)变形镁合金经热机械处理后的显微组织和力学性能的演变。在热挤压过程中,显微组织经动态再结晶得以充分细化。随着Zn含量的增加,动态再结晶晶粒有长大的趋势,然而,随之增加的第二相流线阻碍其长大。固溶处理使动态再结晶晶粒快速长大,但高Zn含量会阻碍晶界迁移,从而使最终的晶粒较为细小。在单级时效过程中,与基体共格的MgZn2弥散相会从过饱和固溶体中析出;在双级时效时,预时效过程中析出的大量纳米尺度的GP区为第二级时效过程中MgZn2相的析出提供了有效的异质形核核心,从而使该强化相的弥散度增加。挤压态试样的力学性能对Zn含量的变化不敏感,抗拉强度在300-320MPa之间波动,伸长率在11%-14%之间波动。时效态试样的强度随着Zn含量的增加以抛物线形式增加,单级时效态试样的抗拉强度从278MPa增加到374MPa,而双级时效态试样的抗拉强度从284MPa增加到378MPa,但所有试样的伸长率都小于8%。当Zn含量超过其在Mg-Zn二元合金体系中的最大固溶度(约6.2%)后,合金的强度增加缓慢但伸长率却迅速降低。因此,含6%Zn的Mg-Zn-Mn合金具有最佳的力学性能,即经过单级和双级时效后,合金的抗拉强度分别为352MPa和366MPa,伸长率分别为8%和5%。