金属学报  2005, Vol. 41 Issue (9): 933-939

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Ca加入量对Mg-5Al-0.4Zn基铸造合金组织与力学性能的影响

杨光昱 郝启堂 介万奇 贾文平 何 志

西北工业大学材料学院;西安710072

EFFECTS OF Ca ADDITION ON THE MICROSTRUCTURES AND MECHANICAL PROPERTIES OF Mg-5Al-0.4Zn BASED CASTING ALLOY

YANG Guangyu; HAO Qitang; JIE Wanqi; JIA Wenping; HE Zhi

College of Materials Science and Engineering; Northwestern Polytechnical University; Xi'an 710072

杨光昱; 郝启堂; 介万奇; 贾文平; 何志 . Ca加入量对Mg-5Al-0.4Zn基铸造合金组织与力学性能的影响[J]. 金属学报, 2005, 41(9): 933-939 .
, , , , . EFFECTS OF Ca ADDITION ON THE MICROSTRUCTURES AND MECHANICAL PROPERTIES OF Mg-5Al-0.4Zn BASED CASTING ALLOY[J]. Acta Metall Sin, 2005, 41(9): 933-939 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(422 KB)   摘要: 用砂型铸造了不同Ca含量的Mg-5Al-0.4Zn-0.2Mn-Sr-Ti-xCa合金. 当x为0.37, 0.70, 0.93, 1.69时，合金相组成为α-Mg，(α+Al2Ca)共晶和Mg17Al12. 当x=2.93时，相组成为α-Mg和(α+(Mg, Al)2Ca)共晶. 随着x增加，合金的室温力学性能(σb和δ)呈下降趋势，但合金在200 ℃下的强度先升高，后又降低. 高温延伸率随x增加而下降. 合金200 ℃下的屈服强度σ0.2, 200 ℃随x的增大而稳步增加. 组织的热稳定性分析表明，Ca溶入 Mg17Al12相使得其自身的耐热性提高. 晶界上耐高温相Al2Ca或(Mg, Al)2Ca的形成，在高温下对晶界具有钉扎作用，并降低了晶界处的溶质扩散速度，使晶界强度提高. TEM分析表明, 含Ca合金在200 ℃拉伸时，(10-10)棱柱面和(-1-121)角锥面上的位错参与了滑移. 不同滑移系的位错滑移到晶界时，受到晶界上Al2Ca相阻挡而发生位错塞积. 关键词 ： 铸造镁合金,  力学性能,  晶界强度      Abstract：In the sand-casting magnesium alloys Mg-5Al-0.4Zn-0.2Mn-Sr-Ti-xCa , existed α-Mg, (α + Al2Ca) eutectic and Mg17Al12 when x=0.37, 0.70, 0.93, 1.69, or α-Mg and (α+(Mg, Al)2Ca) eutectic when x=2.93. With increasing x, the room temperature mechanical properties (σb, δ) of the alloys decreased, meanwhile the strength at 200 ℃ increased first and then decreased slightly, and the elongation decreased rapidly. The yield strength at 200 ℃ (σ0.2, 200 ℃) of the alloys was greatly improved with the increase of x value. DSC analysis proved that the thermal stability of Mg17Al12 phase was improved by dissolution of Ca. The grain boundary strength at 200 ℃ was improved through the formation of the Al2Ca or (Mg, Al)2Ca phases at the grain boundary. TEM analysis shows that the dislocations slip not only at the basal slip plane (0001), but also at the (10-10) prismatic slip plane and (-1-121) pyramidal slip plane at 200 ℃. The dislocation can be piled up by Al2Ca phases at the grain boundary resulting in the higher yield strength of the alloy containing Ca than those without Ca at 200 ℃. Key words： casting magnesium alloy    mechanical property    grain boundary strength 收稿日期: 2005-01-31      ZTFLH:  TG146.4   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 杨光昱 郝启堂 介万奇 贾文平 何志 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2005/V41/I9/933 [1] Brulower P M. Die Cast Eng, 1997; 41: 68 [2] Polmear I J. Mater Sci Technol, 1994; 10: 1 [3] Lou A A. Int Mater Rev, 2004; 49: 13 [4] Mercer R. SAE Technol Paper Ser, 900788, 1990: 17 [5] Mordlike B L. J Mater Proc Technol, 2001; 117: 391 [6] Luo A A, Balogh M P, Powell B R. Metall Mater Trans, 2002; 33A: 567 [7] Mihriban O P, Eric B, Pierre L. J Adv Mater, 2003; 35: 32 [8] Yang G Y, Hao Q T, Jie W Q. Rare Met Mater Eng, 2005; 34: 380 (杨光昱,郝启堂,介万奇．稀有金属材料与工程, 2005;34: 380) [9] Zeng X Q, Wang Q D, Lu Y Z, Ding W J, Zhu Y P, Zhai C Q, Lu C. Mater Mech Eng, 2001; 25(5): 15 (曾小勤,王渠东,吕宜振,丁文江,朱燕萍,翟春泉,卢晨． 机械工程材料,2001;25(5):15) [10] Ninomiya R, Ojiro T, Kubota K. Acta Metall Mater, 1995; 43: 669 [11] Min X G, Sun Y S, Du W W, Xue F. J Southeast Univ, 2002; 32: 409 (闵学刚,孙扬善,杜温文,薛烽．东南大学学报,2002;32: 409) [12] [13] Hu G X, Qian M G. Metallography. Shanghai: Shanghai Science and Technology Publishers, 1980: 278 (胡赓祥,钱苗根．金属学．上海:上海科学技术出版社,1980: 278) [14] Raynor G V. The Physical Metallurgy of Magnesium and Its Alloys. Oxford: Pergamon, 1959: 103 [15] Lu S S, Gu K D, Zheng L S. Foundry and Melting of Nonferrous Alloys. Beijing: National Defence Industry Press, 1983: 82 (陆树荪,顾开道,郑来苏．有色铸造合金及熔炼．北京:国防 工业出版社,1983:82) [16] Matucha K H. Structure and Properties of Nonferrous Alloys. Vol.8, Weinheim, Germany: VCH Verlagsgesellschaft mbH, 1996: 1268 [1] 宫声凯, 刘原, 耿粒伦, 茹毅, 赵文月, 裴延玲, 李树索. 涂层/高温合金界面行为及调控研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1097-1108. [2] 张健, 王莉, 谢光, 王栋, 申健, 卢玉章, 黄亚奇, 李亚微. 镍基单晶高温合金的研发进展[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1109-1124. [3] 郑亮, 张强, 李周, 张国庆. 增/降氧过程对高温合金粉末表面特性和合金性能的影响：粉末存储到脱气处理[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1265-1278. [4] 张雷雷, 陈晶阳, 汤鑫, 肖程波, 张明军, 杨卿. K439B铸造高温合金800℃长期时效组织与性能演变[J]. 金属学报, 2023, 59(9): 1253-1264. [5] 丁桦, 张宇, 蔡明晖, 唐正友. 奥氏体基Fe-Mn-Al-C轻质钢的研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1027-1041. [6] 陈礼清, 李兴, 赵阳, 王帅, 冯阳. 结构功能一体化高锰减振钢研究发展概况[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1015-1026. [7] 李景仁, 谢东升, 张栋栋, 谢红波, 潘虎成, 任玉平, 秦高梧. 新型低合金化高强Mg-0.2Ce-0.2Ca合金挤压过程中的组织演变机理[J]. 金属学报, 2023, 59(8): 1087-1096. [8] 袁江淮, 王振玉, 马冠水, 周广学, 程晓英, 汪爱英. Cr2AlC涂层相结构演变对力学性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(7): 961-968. [9] 吴东江, 刘德华, 张子傲, 张逸伦, 牛方勇, 马广义. 电弧增材制造2024铝合金的微观组织与力学性能[J]. 金属学报, 2023, 59(6): 767-776. [10] 刘满平, 薛周磊, 彭振, 陈昱林, 丁立鹏, 贾志宏. 后时效对超细晶6061铝合金微观结构与力学性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(5): 657-667. [11] 侯娟, 代斌斌, 闵师领, 刘慧, 蒋梦蕾, 杨帆. 尺寸设计对选区激光熔化304L不锈钢显微组织与性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(5): 623-635. [12] 张东阳, 张钧, 李述军, 任德春, 马英杰, 杨锐. 热处理对选区激光熔化Ti55531合金多孔材料力学性能的影响[J]. 金属学报, 2023, 59(5): 647-656. [13] 李述军, 侯文韬, 郝玉琳, 杨锐. 3D打印医用钛合金多孔材料力学性能研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(4): 478-488. [14] 吴欣强, 戎利建, 谭季波, 陈胜虎, 胡小锋, 张洋鹏, 张兹瑜. 耐Pb-Bi腐蚀Si增强型铁素体/马氏体钢和奥氏体不锈钢的研究进展[J]. 金属学报, 2023, 59(4): 502-512. [15] 王虎, 赵琳, 彭云, 蔡啸涛, 田志凌. 激光熔化沉积TiB2 增强TiAl基合金涂层的组织及力学性能[J]. 金属学报, 2023, 59(2): 226-236. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed