热处理对ZC61-xCr镁合金微观组织的影响

题名	热处理对ZC61-xCr镁合金微观组织的影响
作者	马亚杰
导师	黄晓锋
答辩日期	2019
学位名称	硕士
关键词	ZC61-x Cr镁合金半固态非枝晶组织组织演变 T6热处理析出相
摘要	镁合金液态压铸成形是制备镁合金零件的常用方法,液态压铸后的零件无法进行热处理,不能通过热处理再次提高性能。半固态压铸成形后的制件可进行热处理,但目前常用于半固态成形的牌号镁合金热处理强化作用弱,无法充分发挥半固态成形件可进行热处理的优势。Mg-Zn-Cu系镁合金是具有明显时效强化效应的镁合金,结合半固态成形技术,可充分发挥其热处理强化效果。然而,针对微合金化后的铸态及半固态Mg-Zn-Cu合金的热处理研究却很少。因此,本文在ZC61合金的基础上添加了Cr元素,并利用OM、XRD、SEM、TEM和硬度测试等表征手段,研究了以下内容:通过金属型铸造的方式来制备ZC61-x Cr合金,并对其铸态组织进行了研究。结果表明:添加Cr元素之后,无新相形成,合金的铸态组织均由α-Mg、MgZn2和CuMgZn相组成。Cr的含量为0.1%时,对晶粒具有细化作用。利用半固态等温热处理法制备出了非枝晶ZC61-x Cr合金并详细研究了半固态组织的演变过程。结果表明:Cr元素的加入有利于形成更理想的半固态组织。当Cr含量为0.1%时,最佳的工艺为:585°C保温30 min,非枝晶组织的颗粒平均尺寸为37.5μm,形状因子为1.33,固相率为67.2%。在水淬后的半固态非枝晶组织中,固相由α1-Mg和α2-Mg组成,液相的组成包含颗粒间的液相、颗粒中的“小液池”和液膜。对ZC61和ZCR6101铸态合金固溶和时效处理后的组织研究表明:在相同的固溶处理工艺（405oC固溶20 h）下,相比于不添加Cr元素的ZC61合金,ZCR6101合金具有更高的过饱和程度。在相同的时效工艺（160oC时效060 h）下,Cr元素的添加,可以提高合金的硬度,减少到达峰时效态的用时（下降5 h）。ZCR6101合金的最大硬度为82.25 HV。对ZCR6101合金585°C保温30 min后的半固态组织进行了固溶及时效研究。结果表明:非枝晶态ZCR6101合金在405oC固溶处理时,固溶转变过程为:初生α1-Mg颗粒间的合并、二次凝固形成的α2-Mg颗粒间的粗化和合并及α2-Mg吸附α1-Mg生长。在人工时效过程中,非枝晶态ZCR6101合金在时效初期,存在平行于{0001}Mg基面的盘状G.P.区;在峰值时效时,G.P.区溶解且存在两类强化相(?{0001}Mg的β1’相和∥{0001}Mg的β2’相)。从平行于[112?0]Mg的方向看,析出数量较多的呈长条状和块状的β1’相,从平行于[0001]Mg的方向看,析出数量较少的呈圆盘状的β2’相。
页数	63
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语种	中文
收录类别	CNKI
中图分类号	TG166.4;TG146.22
文献类型	学位论文
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/94964
专题	兰州理工大学
作者单位	兰州理工大学
第一作者单位	兰州理工大学
推荐引用方式 GB/T 7714	马亚杰. 热处理对ZC61-xCr镁合金微观组织的影响[D],2019.