Sn对Mg-6Zn合金显微组织及力学性能的影响

发布时间：2019-11-13 01:19

【摘要】：研究了Sn对Mg-6Zn合金显微组织及力学性能的影响。采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、万能试验机等,对Mg-6Zn(x Sn)合金显微组织及力学性能进行分析。结果表明:镁合金中加入Sn可有效改善铸锭组织,形成的Mg2Sn颗粒。少量添加Sn元素,Mg-6Zn铸态合金的强度、伸长率及硬度随Sn含量增加而提高;Sn含量为1.0%时,Mg-6Zn铸态合金强度、伸长率和硬度达到最高。Mg-6Zn铸态合金添加少量Sn,局部区域呈现韧性断裂;Sn含量超过1.5%时,局部区域出现沿晶断裂的特征。
【图文】：

合金微观组织的影响；利用万能试验机和硬度仪研究Sn对Mg-6Zn合金力学性能的影响；利用扫描电镜研究Mg-6Zn-xSn合金的断裂行为。2实验结果及分析2.1Mg-6Zn(xSn)合金的显微组织2.1.1合金的金相组织图1为Mg-6Zn（xSn）合金的金相组织图。Mg-6Zn合金铸态组织由树枝晶组成，晶粒粗大，见图1（a）、（b）。Mg-6Zn合金中加入Sn后，铸态组织发生明显变化，粗大树枝晶变为等轴晶。Sn加入量≤1%时，铸态组织α-（Mg）枝晶逐渐细化，见图1（c）、（d）、（e）、（f）。当Sn加入量为1.5%时，晶粒粗化，见图1（g）、（h）。图1Mg-6Zn-xSn的金相形貌Fig.1MetallographicmorphologiesofMg-6Zn-xSn(e)Mg-6Zn-1.0%Sn(f)Mg-6Zn-1.0%Sn(a)Mg-6Zn(b)Mg-6Zn(c)Mg-6Zn-0.5%Sn(d)Mg-6Zn-0.5%Sn(g)Mg-Zn-1.5%Sn(h)Mg-Zn-1.5%SnMg-6Zn铸态合金主要由α-Mg和离异共晶Mg-Zn相组成。在晶界上分布许多形状不规则的粗大第二相，具有离异共晶组织的形貌特征，初步认为其为Mg-Zn相。添加Sn合金元素后，合金铸态组织发生明显变化。晶界上Mg-Zn相随Sn含量增加而逐渐长大。除具有离异共晶组织特征的第二相外，在晶界附近还存在细小的颗粒状第二相。随Sn含量增加，颗粒数量逐渐增加，且在晶粒内部大量析出。2.1.2合金的扫描电镜（SEM）观察及能谱分析图2（a）、（b）为Mg-6Zn合金SEM二次电子散射形貌。可观察到组织中存在两种形貌的析出相，图中白色部分为Mg-Zn相。图2（c）为Mg-6Zn合金EDS能谱，显示化合物中仅含有Mg、Zn两种元素。合金中加入Sn后，铸锭组织发生了显著变化。在本文铸造工艺下，随Sn加入铸锭转变为花瓣状晶，见图3（a）。图2Mg-6Zn二次电子相和成分分析Fig.2SecondaryelectronandcompositionanalysisofMg-6Zn123456789101112(a)M

浠嶂＞Ы缟嚬g-Zn相随Sn含量增加而逐渐长大。除具有离异共晶组织特征的第二相外，在晶界附近还存在细小的颗粒状第二相。随Sn含量增加，颗粒数量逐渐增加，且在晶粒内部大量析出。2.1.2合金的扫描电镜（SEM）观察及能谱分析图2（a）、（b）为Mg-6Zn合金SEM二次电子散射形貌。可观察到组织中存在两种形貌的析出相，图中白色部分为Mg-Zn相。图2（c）为Mg-6Zn合金EDS能谱，显示化合物中仅含有Mg、Zn两种元素。合金中加入Sn后，铸锭组织发生了显著变化。在本文铸造工艺下，，随Sn加入铸锭转变为花瓣状晶，见图3（a）。图2Mg-6Zn二次电子相和成分分析Fig.2SecondaryelectronandcompositionanalysisofMg-6Zn123456789101112(a)Mg-6Zn合金低倍形貌(b)Mg-6Zn高倍形貌(c)Mg-Zn相成分分析E/keVCPS→ZnMg元素wt%at%Zn18.958.00Mg81.0592.0050μm×200×1000×1000×1000×500×1000×500×500100μm57

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