论文部分内容阅读
本文采用金属型铸造和挤压的方法，制备了添加Ni百分数为0～0.6％的AZ102合金，并对其进行了不同的热处理和挤压以及挤压热处理。采用金相显微镜分析了合金的组织，利用XRD和EDS分析了合金的相组成和化学成分，采用SEM分析合金微观组织形貌及分布。利用万能材料试验机和布氏硬度计检测合金的抗拉强度、伸长率和布氏硬度。因此可以得到如下结论: 首先，试验发现Ni在AZ102中生成了Al3Ni，并分析了Ni含量对AZ102合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:添加Ni可以明显细化和弥散合金的铸态组织，并与Al结合形成高温相Al3Ni在晶粒内呈现块状。Ni的加入减少和改善了β-Mg17Al12的相貌和分布。当Ni含量为0.2％时，AZ102-0.2Ni合金力学性能最佳，伸长率为2.7％，抗拉强度193MPa，硬度68.8HBS。但是随着Ni含量增加，Al3Ni变粗对基体产生割裂作用，力学性能下降。 其次，试验研究T4、T5和T6热处理对含AZ102-Ni合金组织和性能的影响。试验发现，通过T4固溶热处理β第二相固溶到基体中，与铸态相比合金强度提高，塑性大为改善，伸长率最高可达7％。铸态合金经T5时效处理后，第二相析出更多，硬度有较大提高，强度提高不是很大，塑性下降。而合金经T6时效后，合金中的第二相先固溶而后析出，强度、硬度和塑性都有提高，强度最高可达310MPa。 再次，试验对铸态合金进行挤压发现晶粒破碎而细化，从而使力学性能大为提高。强度可达350MPa，伸长率3.5％，硬度可达88.7HBS。为了进一步提高合金力学性能，对挤压后合金分别进行了T4、T5和T6热处理。结果表明:挤压后T4热处理，合金最高伸长率可达15％。经T6处理后抗拉强度最高可达430MPa。也从侧面印证了，不但挤压，适当的热处理都可以作为提高AZ102-Ni合金力学性能的手段。 最后，实验中由于样品杂质较多合格率较低。考虑两个方面解决杂质问题，为了实验成本考虑。所以添加可以细化和除杂质的复合稀土添加到含Ni镁合金中，并保持复合稀土和Ni等比列添加作为研究。结果表明:加入Ni和稀土后，合金力学性能并没有降低基本持平。 而后对其进行挤压，发现合金的强度和硬度略有降低，而塑性提高。究其原因是因为稀土的加入使β相和Al3Ni相更为分散，因而提高了塑性。