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第44 卷 第9 期 稀有金属材料与工程 Vol.44, No.9
2015 年 9 月 RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING September 2015
固相合成道次对ZM6-Ce 镁合金组织和性能的影响
1,2 2 1 1 1
文丽华 ,吉泽升 ,宁慧燕 ,毕凤阳 ,胡茂良
( 1. 黑龙江工程学院,黑龙江 哈尔滨 150050)
(2. 哈尔滨理工大学,黑龙江 哈尔滨 150040)
摘 要:采用固相合成法合成ZM6 镁合金废屑和Mg-Ce 中间合金屑,研究挤压合成次数对合成镁合金棒组织和性能的
影响,并讨论其断裂行为。结果表明:一次挤压后,Mg-Ce 中间合金屑没有被破碎,合金的力学性能较差。经 5 次挤
压后,Mg-Ce 中间合金屑的均匀分布使合金的力学性能有较大的改善。随着挤压次数的增加,合金的抗拉强度和延伸
率增大,增大的幅度随着挤压次数的增加而变小。5 次挤压后,合金的抗拉强度为300 MPa ,延伸率为14.8%,试样的
断裂方式为穿晶韧窝断裂。
关键词:ZM6 镁合金;Mg-Ce 中间合金;热挤压;组织;力学性能
+
中图法分类号:TG146. 2 2 文献标识码:A 文章编号:1002- 185X(2015)09-2305-05
镁合金作为目前最轻的金属结构材料,具有密度
1 实 验
低、比强度和比刚度高、阻尼减震性好、导热性好、
电磁屏蔽效果佳、机械加工性能优良、零件尺寸稳定 将Mg-20.72%Ce (质量分数)的镁合金车削成屑。
[1-3]
等优点 ,广泛应用于航空航天、汽车、计算机、电 由于该合金比较脆,车削成屑的尺寸比较小,大约为
[4,5]
子、通讯和家电等行业 。但由于镁合金高温强度和 (3~4) mm×(1~2) mm×(0.5~1.5) mm 。把屑状的Mg-Ce
高温抗蠕变性能较差,限制了镁合金在高温条件下的 中间合金按照含Ce3.5% 的成分配比加入到ZM6 镁合
应用,在镁合金中加入稀土元素后能显著提高合金的 金屑中,在机械混料机上混合均匀。将镁合金屑装入
[6,7]
强度和耐热温度 。随着镁合金应用范围的不断扩 模具中,在液压机上缓慢加载至碎屑被压成较密实的
大,将产生大量的工艺废料和废屑。固相合成是将镁 镁合金坯锭。制作坯锭的过程中,压力保持在 300
合金边角料或回收料加工成屑,加入适量的中间合金, MPa ,保压时间为30 s 。然后将模具中的坯料取出,
经塑性变形直接成形。具体工艺为先冷压或热压,再 在挤压机上热挤成型。挤压工艺为:挤压温度450 ℃,
在300~500 ℃下热挤出成形,既简单、安全,又实用、 挤压比25:1 ,挤压棒材的直径为8 mm 。将固相再生含
廉价。所得到的材料不同于加入合金元素用熔炼方法 3.5%Ce (屑状) 的 ZM6 耐热镁合金棒材锯切成长度大
制备的耐热镁合金,其特点是强化相分布均匀,增强 约为 15 mm 长的小棒,如图 1 所示。把小棒表面清洗
相与基体间结合强度高、晶粒细小、材料复合强化效 干净后,装入挤压筒内,加热保温之后,采用直接挤
果好、材料高
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