【摘 要】
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本文采用熔铸法制备了Mg-nSn-2Si-0.9Sb（n=2,3,4和5）系列合金。在370℃～430℃对铸态合金进行多道次单向轧制,为了探究热处理对合金的影响,对铸态Mg-5Sn-2Si-0.9Sb合金进行固溶+轧制+时效处理。为了对比不同变形方式的区别,在380℃对铸态Mg-5Sn-2Si-0.9Sb合金进行正挤压,以比较轧制变形和挤压变形的区别。采用光学显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）
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本文采用熔铸法制备了Mg-nSn-2Si-0.9Sb（n=2,3,4和5）系列合金。在370℃～430℃对铸态合金进行多道次单向轧制,为了探究热处理对合金的影响,对铸态Mg-5Sn-2Si-0.9Sb合金进行固溶+轧制+时效处理。为了对比不同变形方式的区别,在380℃对铸态Mg-5Sn-2Si-0.9Sb合金进行正挤压,以比较轧制变形和挤压变形的区别。采用光学显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）分析显微组织,用显微硬度计和万能试验机测试其室温力学性能,研究不同Sn含量和变形方式对合金组织和力学性能影响,得到了以下主要结果。铸态合金主要由α-Mg、Mg2Si相、Mg2Sn相和Mg3Sb2相组成。不同Sn含量的合金凝固后,组织中枝晶与第二相的形貌存在显著差异。组织中二次枝晶臂间距随着Sn含量的增加先细化后变粗,初生块状Mg2Si相数量变少,尺寸变细,共晶Mg2Si数量增多。在相同的铸造条件下,3%Sn含量的合金拥有最高的抗拉强度与硬度,分别为129 MPa和76.37 HV,4%Sn含量的合金拥有最高的断后延伸率,为9.2%。铸态合金的断裂方式为典型的脆性断裂。轧制后,铸态Mg-nSn-2Si-0.9Sb合金组织中晶粒尺寸、二次枝晶臂间距和第二相颗粒尺寸均有所减小。在相同温度下,合金硬度随着轧制道次的增加而提高。以Mg-5Sn-2Si-0.9Sb合金为例,合金经过5道次轧制后硬度最高,为79.54 HV。当轧制道次均为3道次时,合金硬度和抗拉强度随温度的升高先增加后降低,以Mg-2Sn-2Si-0.9Sb合金为例,400℃轧制后合金硬度和抗拉强度最高,分别为83.57 HV和157.50 MPa,轧制态合金拉伸后断裂均为准解理断裂。在轧制过程中,Sn含量越高的合金越容易出现边裂现象。所有合金中,在400℃时,Mg-3Sn-2Si-0.9Sb轧制3道次后合金的抗拉强度最高,为167.45 MPa,在430℃轧制3道次后断后延伸率最高,为10.4%。在380℃,挤压比为12.52的正挤压变形后Mg-5Sn-2Si-0.9Sb合金的抗拉强度和断后延伸率分别为214.00 MPa和8.4%,挤压态合金拉伸性能优于轧制态合金。铸态Mg-nSn-2Si-0.9Sb经过固溶处理后,组织中第二相数量尤其是Mg2Sn的数量明显减少,组织中发现了均匀的Mg-Sn-Si-Sb四元化合物。合金经过T6热处理+轧制后合金的综合力学性能显著提升。在400℃对Mg-5Sn-2Si-0.9Sb-T6合金轧制3道次后的抗拉强度最高,为220.90 MPa,在430℃轧制3道次后断后延伸率最高,为11.7%。拉伸后合金断裂方式为准解理断裂。本文有图42幅,表9个,参考文献109篇。
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