金属学报

作者：武华健, 程仁山, 李景仁, 谢东升, 宋锴, 潘虎成, 秦高梧

单位：1 东北大学材料学院材料各向异性与织构教育部重点实验室 沈阳 110819；2 中国核动力研究设计院 成都 610213

关键词：镁合金,晶粒细化,第二相,动态再结晶,强度,

基金：国家自然科学基金项目(51525101);国家自然科学基金项目(U1610253);国家自然科学基金项目(51971053);中央高校基本科研业务费项目(N2002011);中国科协青年人才托举工程项目(2019-2021QNRC001);中国科协青年人才托举工程项目(2019-2021QNRC002);辽英才计划项目(XLYC1808038);辽宁省-沈阳材料科学国家研究中心联合基金项目(2019JH3/30100040)

系统研究了Al含量对铸态和挤压态Mg-2.5Sn-2Ca-xAl (x=2、4、9，质量分数，%)合金微观组织和力学性能的影响。结果表明，随着Al含量的升高，合金的强度有所降低，延伸率增加。Mg-2.5Sn-2Ca-2Al、Mg-2.5Sn-2Ca-4Al和Mg-2.5Sn-2Ca-9Al合金的屈服强度分别约为370、325和290 MPa，延伸率分别约为6.2%、11.0%和12.0%。第四组元Al元素的加入改变了Mg-Sn-Ca合金中纳米尺寸第二相的类型和含量。Mg-2.5Sn-2Ca-2Al和Mg-2.5Sn-2Ca-9Al合金中分别形成高密度的G.P.区和Mg17Al12第二相，Mg-2.5Sn-2Ca-4Al合金中未见明显的纳米相析出。高密度的G.P.区阻碍再结晶晶粒长大的效率较Mg17Al12纳米相更为显著，因此Mg-2.5Sn-2Ca-2Al合金的再结晶晶粒更为细小(约0.5 μm)。同时TEM观察表明，Mg-2.5Sn-2Ca-2Al合金的晶粒内部还存在较高密度的位错，且这些位错一般与G.P.区伴生，因而合金内部还保留有较高密度的亚晶片层组织(片层厚度0.2~1.0 μm)。大量G.P.区以及残余位错的存在会成为新产生位错运动的障碍，这些均会对Mg-2.5Sn-2Ca-2Al合金高的屈服强度做出贡献，但同时也会损伤合金材料的塑性。在Mg-2.5Sn-2Ca-9Al合金中，由于高含量Al元素的存在以及Mg17Al12纳米相阻碍位错运动能力相对较弱，导致残余位错密度更低，所以Mg-2.5Sn-2Ca-9Al合金表现出了更大的晶粒尺寸、较低的屈服强度以及更高的塑性。

来源：2020年第10期

《金属学报》期刊编辑部

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