Cu对Mg-6Zn-3Al镁合金组织和性能的影响.pdf

中文摘要 摘 要 本论文中的铸锭材料是由井式电阻炉熔炼所得，经 500 吨卧式挤压机获得挤 压态合金。研究了不同Cu 含量对铸态以及挤压态Mg-6Zn-3Al-xCu(0,0.3,06,0.9,1.2) 合金微观组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响规律，旨在掌握最佳的成分配比。 之后在此基础上探讨了在不同的热处理工艺下挤压态综合性能最佳的 Mg-6Zn-3Al-0.9Cu 合金的微观组织、力学性能和耐腐蚀性能的演变规律和相关作 用机制。主要研究结果如下： ① Cu 元素对铸态合金的组织细化效果没有挤压态的那么显著。铸态合金主要 由α-Mg、MgAlCu 和Mg32(Al,Zn)49 相组成，第二相主要以连续或半连续的形式分 布在晶界处和以点状或块状分布在晶粒内部。 ② 挤压态 ZA63-xCu 合金的晶粒细化效果随着 Cu 含量的增加逐渐增强，其 中ZA63-0.9Cu 合金晶粒最细(约为 1.5μm)，力学性能最优，屈服强度为280MPa ， 抗拉强度为385MPa，延伸率为19%；但是添加过量的Cu 不利于力学性能的提高。 ③ Cu 元素的添加可以显著提高ZA63 合金的腐蚀速率，腐蚀速率高低顺序为 Mg-6Zn-3Al-1.2Cu Mg-6Zn-3Al-0.6Cu Mg-6Zn-3Al-0.3Cu Mg-6Zn-3Al-0.9Cu Mg-6Zn-3Al 。 ④ 不同热处理工艺（T4、T5、T6 ）对挤压态ZA63-xCu 合金的相组成没有影 响，亮白色的颗粒相是MgAlCu ，灰色的块状相是Mg32(Al,Zn)49 和MgAlCu 的混 合相，但是改变了相的大小与分布。固溶处理后出现了较多大的块状相，时效处 理后块状相有所减少，固溶+时效处理后出现了较多弥散分布的颗粒相。 ⑤ 基于性能优化后的挤压态ZA63-0.9Cu 合金，经优化后的固溶+时效工艺处 理后，屈服强度为177MPa，抗拉强度为361MP，延伸率为8%。不同热处理状态 下挤压Mg-6Zn-3Al-0.9Cu 镁合金的腐蚀产物主要为Mg(OH) ，三种不同热处理工 2 艺下的腐蚀速率高低顺序为：固溶处理 固溶+时效处理时效处理。 关键词：镁合金；热处理；腐蚀；力学性能 I 英文摘要 ABSTRACT In this paper, ingot materials were obtained by well resistance furnace melting and as-extruded alloys were obtained by 500 tons horizontal extruder. The microstructures, mechanical properties and corrosion resistance of Mg-6Zn-3Al-xCu (x=0, 0.3, 0.6, 0.9, 1.2) alloys with different Cu contents were studied, so as to determine the optimal composition ratio. On this basis, the evolution of microstructure, mechanical properties and corrosion resistance of Mg-6Zn-3Al-0.9Cu alloy with the best comprehensive properties in extruded state under different heat treatment processes were discussed. The main results are as follows: ① The effect of Cu