海城市星光機(jī)電設(shè)備有限公司
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耐磨復(fù)合鋼板合金由于具有密度小,高的比強(qiáng)度和比剛度,高的震動(dòng)阻尼性能、良好電磁屏蔽性及可回收再生等特點(diǎn),在汽車、電子、通訊、民用等方面得到越來越廣泛的應(yīng)用。但改善其塑性變形能力仍然是一個(gè)非常關(guān)鍵的問題。實(shí)踐證明,細(xì)小等軸的晶粒組織能改善其塑性變形能力,因此研究一種實(shí)用有效的技術(shù)及工藝來細(xì)化鎂合金晶粒,提高其綜合性能就顯得非常重要。 本文以Mg-6Al合金為基,添加Sb、Ca、Y、Nd合金元素,配制了不同成分的二十余種合金,應(yīng)用了光學(xué)顯微鏡(OM)、X射線衍射儀(XRD)、電子探針(EPMA)、帶能譜分析(EDAX)的掃描電子顯微鏡(SEM)等分析和測試手段。通過分析合金元素對(duì)Mg-6Al合金鑄態(tài)顯微組織的影響,并進(jìn)一步研究了其對(duì)焊絲的顯微組織及力學(xué)性能的影響,這一點(diǎn)在前人的研究中很少見,這也是本文的創(chuàng)新點(diǎn)所在。此外,通過大量的鎂合金熱擠壓焊絲試驗(yàn),確定了Mg-6Al基合金焊絲最佳熱擠壓的工藝參數(shù)。 本試驗(yàn)研究結(jié)果表明,Sb、Ca、Y、Nd等元素的加入對(duì)Mg-6Al合金鑄態(tài)和焊絲的顯微組織均有細(xì)化作用,二者影響規(guī)律相同,且均優(yōu)于AZ61合金。當(dāng)0.5%Y和1.0%Nd復(fù)合添加時(shí),細(xì)化效果更為顯著,鑄態(tài)合金的晶粒平均直徑由Mg-6Al合金的102.04μm細(xì)化至57.47μm,而焊絲的晶粒平均直徑細(xì)化到9.43μm,接近鎂合金超塑性的晶粒尺寸。同時(shí)發(fā)現(xiàn),Sb、Ca、Y、Nd元素加入Mg-6Al合金后,在組織中分別發(fā)現(xiàn)有Mg3Sb2、Al2Ca、Al2Y、Al2Nd等相生成,這些相改變了合金的顯微組織,從而影響到合金及合金焊絲的力學(xué)性能。 此外本文對(duì)各合金元素添加后細(xì)化效果較好的合金、Mg-6Al合金及AZ61合金熱擠壓加工成焊絲,并對(duì)焊絲力學(xué)性能進(jìn)行了比較分析,力學(xué)性能測試結(jié)果表明,除添加1.0%Ca的合金焊絲力學(xué)性能有所下降外,其它幾種合金的力學(xué)性能均有所提高。其中Y和Nd復(fù)合添加時(shí),合金焊絲的力學(xué)性能最好,其抗拉強(qiáng)度由Mg-6Al合金的333Mpa提高到381Mpa,提高了14.4%,延伸率由15.0%提高到18.0%,提高了20%,可見力學(xué)性能有較顯著的改善,合金元素的作用明顯。對(duì)1#(Mg-6Al)、11#(1.0%Ca)及21#(0.5%Y+1.0%Nd)三種合金焊絲的斷口形貌進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)21#合金焊絲的塑性最高,具有一定的韌性斷裂特征,而1#、11#合金焊絲的塑性較差,斷口形貌沿晶斷裂特征比較明顯。