Al-Si共晶对 Mg-12Li合金组织及性能的影响.pdf

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1、第４１卷第３期Ｖｏｌ畅４１Ｎｏ畅３２０１６年３月ＨＥＡＴＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＭＥＴＡＬＳＭａｒｃｈ２０１６Al-Si共晶对Mg-12Li合金组织及性能的影响赵子龙，杨慧娟，周鱼跃，周琱玉，梁伟（太原理工大学材料科学与工程学院，山西太原　０３００２４）摘要：对比分析了添加Ａｌ和Ａｌ-Ｓｉ共晶的Ｍｇ-１２Ｌｉ合金铸态及轧制态的组织和性能，研究Ａｌ-Ｓｉ共晶对合金组织性能的影响。结果表明，当加入Ａｌ-Ｓｉ共晶后，Ｍｇ-１２Ｌｉ-３（Ａｌ-Ｓｉ）组织中开始有白色析出物（脆性相Ｍｇ２Ｓｉ）析出，形成的中间化合物依次为ＡｌＬｉ、ＭｇＬｉ２Ａｌ

2、、Ｍｇ２Ｓｉ。该合金抗拉强度为２３０ＭＰａ，伸长率为２５．５％，性能接近添加了ＲＥ的镁锂合金，成本得到明显的降低。当Ａｌ-Ｓｉ共晶量达到６％时，合金的力学性能会下降。关键词：Ｍｇ-１２Ｌｉ合金；Ａｌ-Ｓｉ共晶；力学性能；微观形貌中图分类号：TG146．2文献标志码：A文章编号：0254-6051（2016）03-0166-04EffectsofAl-SieutecticonmicrostructureandpropertiesofMg-12LialloyＺｈａｏＺｉｌｏｎｇ，ＹａｎｇＨｕｉｊｕａｎ，ＺｈｏｕＹｕｙｕｅ，ＺｈｏｕＤｉａ

3、ｏｙｕ，ＬｉａｎｇＷｅｉ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴａｉｙｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＴａｉｙｕａｎＳｈａｎｘｉ０３００２４，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｓ-ｃａｓｔａｎｄａｓ-ｒｏｌｌｅｄＭｇ-１２ＬｉａｌｌｏｙｗｉｔｈａｄｄｉｔｉｏｎｏｆＡｌａｎｄＡｌ-Ｓｉｅｕｔｅｃｔｉｃｗｅｒｅｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｌｙａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｅｆｆｅｃｔｓｏｆＡｌ-Ｓｉｅｕｔｅｃｔｉｃｏｎｍｉｃｒｏｓｔ

4、ｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｉｔｈＡｌ-Ｓｉｅｕｔｅｃｔｉｃａｄｄｉｎｇ，ｗｈｉｔｅｐｈａｓｅ（ｂｒｉｔｔｌｅｐｈａｓｅＭｇ２Ｓｉ）ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｓｆｒｏｍＭｇ-１２Ｌｉ-３（Ａｌ-Ｓｉ）ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄｔｈｅｆｏｒｍｅｄｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｃｏｍｐｏｕｎｄｉｓＡｌＬｉ，ＭｇＬｉ２ＡｌａｎｄＭｇ２Ｓｉｉｎｔｕｒｎ．Ｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｅｌｏｎｇａｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｌｌｏｙｉｓ２３０ＭＰａａｎｄ２５．５％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ

5、，ｔｈａｔｃｌｏｓｅｔｏＲＥ-ａｄｄｅｄｍａｇｎｅｓｉｕｍｌｉｔｈｉｕｍａｌｌｏｙａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｃｏｓｔｏｂｖｉｏｕｓｌｙ．ＷｈｅｎｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆＡｌ-Ｓｉｅｕｔｅｃｔｉｃｉｎｃｒｅａｓｅｓｔｏ６％，ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅａｌｌｏｙｄｅｃｒｅａｓｅ．Keywords：Ｍｇ-１２Ｌｉａｌｌｏｙ；Ａｌ-Ｓｉｅｕｔｅｃｔｉｃ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ镁锂合金是最具代表性的超轻高比强镁合金，近晶粒细化的研究还鲜有报道，本文对比分析添加Ａｌ和［

6、１］年来成为国内外研究的热点。由于Ｍｇ-Ｌｉ二元合金Ａｌ-Ｓｉ共晶的Ｍｇ-１２Ｌｉ合金的力学性能和微观组织，分强度低、抗腐蚀和热稳定性差，难以单独使用，因此，添析合金元素的强化机理，以期获得抗拉强度和伸长率加合金元素，获得三元合金或多元合金，通过固溶强都优异的超轻镁锂合金。［２］化、加工硬化和时效强化来提高合金性能。当Ｌｉ含量大于５．７％时ＨＰＣ结构的α-Ｍｇ相转变为ＢＣＣ（体１　试验材料及方法心立方）结构的β-Ｌｉ相，当Ｌｉ含量大于１０．３％时镁合试验材料采用磁悬浮真空高频感应加热法，在［３-４］金转变为单一的β-Ｌｉ相。但是纯镁

7、锂合金的强度氩气保护下熔炼，铜模中吸铸成形。所用原料为纯低，耐蚀性差，需添加其他合金元素，如Ａｌ、Ｍｎ、Ｓｒ、Ｚｎ、镁、纯锂及铝硅共晶合金，纯度都在９９．９％以上。为Ｒｅ等，以细化晶粒、固溶强化或第二相强化等，提高合保证合金的纯洁度，原料在使用前都要经过预处理，［５］［６］金的综合性能。冯剑等对Ｍｇ-１２Ｌｉ-３Ｇｄ-３Ｙ-０．６Ｚｒ如镁锭和铝硅共晶合金需要打磨去除氧化皮，锂从镁合金的均匀化进行了研究，将抗拉强度由铸态的真空包装取出并迅速清理覆盖的油脂。将铸锭加热［７］１１４ＭＰａ提高到１３３ＭＰａ。史权新等对Ｍｇ-８Ｌｉ-至３００

8、℃，保温１ｈ，然后进行轧制，轧制前先将轧辊３（Ａｌ-Ｓｉ）和Ｍｇ-８Ｌｉ-６（Ａｌ-Ｓｉ）合金进行了研究，将Ｍｇ-升温至１５０℃，每道次压下量为２０％，由６ｍｍ厚轧８Ｌｉ-６（Ａｌ-Ｓｉ）合金的抗拉强度提高到了３９０ＭＰａ，但伸至２ｍ