擠壓態單/雙相鎂鋰合金的組織與性能

張義俊,門 凱,郭簫玥,盧志安

(1.河南農業職業學院,鄭州 451450;2.鄭州大學材料科學與工程學院,鄭州 450001)

0 引 言

鎂鋰合金具有密度小(1.4～1.7 g·cm-3),比強度高,延展性、阻尼性能和電磁屏蔽性能良好等特點[1-2],在交通運輸、電子、航空航天和醫療器械等領域有著廣闊的應用前景。根據鎂鋰合金二元相圖,當鋰質量分數介于5.7%～ 10.3%時,鎂鋰合金為(α+β)雙相組織,當鋰質量分數超過10.3%時為β單相組織[3]。體心立方結構β相的存在使得鎂鋰合金具有較多滑移系,變形能力相對更好,可進行常溫軋延、沖壓等塑性加工[4],但其強度較低[5-6]。釔是一種與鎂晶體結構相似,能在鎂合金中起到固溶強化、彌散強化作用的稀土元素,加入鎂鋰合金中可提高其室溫、高溫力學性能和耐腐蝕性能[7]。而且,將釔與鋅按一定比例同時添加到鎂鋰合金中,可在合金中形成Mg3Zn6Y1等準晶相[8],使得合金在保持良好塑性變形能力的基礎上獲得較高的強度和較好的耐腐蝕性能等,從而擴大其工業應用范圍。

作者對比研究了相同工藝熱擠壓變形后Mg-8.6Li-6.5Zn-1.4Y(質量分數/%,下同)、Mg-9.6Li-8.9Zn-1.9Y鎂鋰合金的顯微組織、密度和力學性能,以期為探究單/雙相鎂鋰合金組織與性能的異同,并進一步通過成分優化和熱變形提高鎂鋰合金的綜合力學性能提供參考。

1 試樣制備與試驗方法

試驗材料為Mg-8.6Li-6.5Zn-1.4Y和Mg-9.6Li-8.9Zn-1.9Y鎂鋰合金鑄錠,均由山西銀光鎂業集團提供,采用真空感應熔煉法制備。采用線切割截取尺寸為φ60 mm×100 mm的圓柱體試樣,采用NB-SX2-8-16TP型箱式電阻爐進行200 ℃×10 h的均勻熱處理,空冷至室……