高强韧压铸al-mg-si-mn合金地微观组织及力学性能

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1、第23卷第3期中国有色金属学报2013年3月Vol.23No.3TheChineseJournalofNonferrousMetalsMar.2013文章编号：1004-0609(2013)03-0616-07高强韧压铸Al-Mg-Si-Mn合金的微观组织及力学性能胡祖麒，万里，吴晗，刘学强，邹广，吴树森(华中科技大学材料成形与模具国家重点实验室，武汉430074)摘要：对压铸AlMgxSi2Mn(x=5.7~7.2)合金的微观组织进行分析，测试力学性能以及疲劳性能，研究镁含量对合金组织和力学性能的影响。结果表明：随着Mg含量的提高，合金屈服强度和布

2、氏硬度分别提高了10.4%和9%，伸长率从8.3%降低至4.5%，抗拉强度则没有明显变化。疲劳寿命随着Mg含量的提高而提高，疲劳极限从57MPa上升至75MPa。合金的微观组织主要由α(Al)和Mg2Si相组成，Fe相则以颗粒状的Al3Fe和不规则形状的Al15(Fe,Mn)3Si2存在于晶界。Mn元素的加入也降低合金的粘模倾向。关键词：高压压铸；铝镁合金；疲劳性能；微观组织中图分类号：TG249.2文献标志码：AMicrostructureandmechanicalpropertiesofhighstrengthandtoughnessdiecas

3、tingAl-Mg-Si-MnalloysHUZu-qi,WANLi,WUHan,LIUXue-qiang,ZOUGuang,WUShu-sen(StateKeyLaboratoryofMaterialsProcessingandDie&MouldTechnology,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,China)Abstract:Microstructureobservation,tensiletestandfatiguetestswereconductedtoinvestig

4、atetheeffectofmagnesiumcontentonmicrostructureandmechanicalpropertiesofdiecastingAlMgxSi2Mn(x=5.7−7.2)alloys.Theresultsindicatethatwithmagnesiumcontent(massfraction)increasingfrom5.7%to7.2%,theyieldstrengthandbrinellhardnessincreaseby10.4%and9%,respectively.Theelongationdecreas

5、esfrom8.3%to4.5%andtheultimatetensilestrengthisstable.Thefatiguelifeofalloysincreaseswithenhancedmagnesiumcontentsandthefatiguelimitincreasesfrom57MPato75MPa.Themicrostructureofthosealloysconsistsofα(Al)matrixandMg2Si.Meanwhile,Al3FeandAl15(Fe,Mn)3Si2compoundsdistributearoundgr

6、ainboundaries.TheadditionofMnreducesthediestickingtendency.Keywords:highpressuresdiecasting;Al-Mgalloys;fatigueproperty;microstructure[4−5]压铸作为生产效率高、尺寸精度和力学性能优良等。而压铸Al-Mg-Si合金(如YL302)虽然在铸态的铸造方法，在汽车、机电、通讯等行业得到了越来下已具有强度高、韧性好、耐腐蚀性优良的优点，但越多的应用，如汽车动力零件中的铝合金缸体、铝合由于其熔化时Mg易氧化烧损，夹杂倾向严重，

7、铸造金油底壳、副车架以及通讯腔体等部件均可采用压铸性能差等缺点而使其应用受到限制。关于压铸铝合金[1−3]方法制造。力学性能和疲劳性能的研究比较丰富，例如AMMAR[6−8][9]压铸合金是压铸成形的三大要素之一，基于压铸等探究了压铸Al-Si的疲劳断裂机理，饶劲松等[10]成形的工艺特点，目前压铸合金中使用和研究得最广和OKAYASU等则研究了压铸ADC12合金成形泛的是力学性能高、铸造性能好的Al-Si-Cu系合金，性、组织、力学性能和疲劳强度。另外，[11]如YL112、YL113(对应于国外A380、ADC12牌号)OTARAWANNA等研究

8、了压铸AlMg5Si2Mn合金基金项目：广东省省部产学研结合重大专项(2012A090300016)收稿日期