La对ZK60合金铸态组织与力学性能的影响

稀有金属, 2012, 36(5): 835-840. doi: 10.3969/j.issn.0258-7076.2012.05.027

La对ZK60合金铸态组织与力学性能的影响

黄正华 ^1, , 戚文军 ^2, , 郑开宏 ^3, , 张新明 ^4, , 刘敏 ^5, , 余志明 ^6,

1.广州有色金属研究院,广东广州510650;中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙410083

2.广州有色金属研究院,广东广州510650

3.广州有色金属研究院,广东广州510650

4.中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙410083

5.广州有色金属研究院,广东广州510650

6.中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙410083

基金项目: 广东省产学研重大项目(2010A090200078)

关键词： ZK60合金 , La变质 , 组织 , 力学性能

Effects of La on As-Cast Microstructure and Mechanical Property of ZK60 Alloy

镁合金在汽车、通讯电子和航空航天领域正得到日益广泛的应用,但其室温和高温力学性能仍有待于提高.利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和差示扫描量热仪分析了铸态ZK60-La(x=0～3)合金的组织和相组成,测试了其硬度和拉伸力学性能.结果表明,随着La含量的增加,铸态组织逐渐细化,低熔点MgZn2相逐渐减少直至消失,而生成的高熔点τ1-Mg42 Zn53 La5新相逐渐增多,且第二相趋于连续网状分布于晶界处.硬度HV分别在低和高La含量时出现峰值.随着La含量的增加,室温抗拉强度σb和延伸率δ分别由ZK60合金的225 MPa和9％逐渐降至ZK60-3.04La合金的137 MPa和1.5％,拉伸断口由韧性断裂和脆性断裂的复合方式向单一的脆性断裂转变.但La的添加能有效提高合金的高温拉伸力学性能:室温时,ZK60 - 1.03 La合金的σb要低于ZK60合金约25 MPa; 423 K时,ZK60-1.03La和ZK60合金的σb分别降至181和174 MPa,前者已高于后者7 MPa；448 K时,两合金分别进一步降至168和150 MPa,两者差距进一步拉大至18MPa.这是由于ZK60-1.03La合金组织中只存在高热稳定性的τ1-Mg42 Zn53 La5相,可有效地钉扎晶界和阻碍高温晶界滑移.

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