挤压态Mg-2Sn-2Bi-0.5Ca-0.2Mn合金的显微组织和力学性能

作者：张全福; 宋蕾; 王建; 郭振宇; 任乃栋; 赵建琪; 武维康; 程伟丽

来源：材料科学与工艺, 2022, 1-8.

• Mg-Sn-Bi基合金
• 显微组织
• 力学性能
• 强化机制
• 加工硬化行为

低合金化的Mg-Sn-Bi基合金具有较高的拉伸延展性和挤压成形性，是开发高强韧镁合金的理想材料。为了弥补其强度不足的缺点，本文通过微合金化设计了一种新型的低合金化Mg-2Sn-2Bi-0.5Ca-0.2Mn镁合金，该合金在挤压温度为523K、挤压比为25：1的条件下被成功挤压成形。采用电子背散射衍射仪（EBSD）、X射线衍射分析仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等技术表征挤压态合金的组织特征和相组成，并利用拉伸试验机测试了挤压态合金的室温拉伸性能。此外，本文还对合金的强韧化机制和加工硬化行为进行了详细的讨论。结果表明：挤压态合金主要由α-Mg、Mg_(3)Bi_(2)以及Mg_(2)Bi_(2)Ca相组成，且表现出几乎完全的动态再结晶组织和典型的挤压镁合金织构；合金的拉伸屈服强度为287.2 MPa，抗拉强度为353.0 MPa，伸长率为20.0%，具有良好的强韧性匹配度。合金展现出的高屈服强度是晶界强化、第二相强化和织构强化共同作用的结果；合金的断口形貌表现出典型的韧性断裂特征，然而粗大Mg_(2)Bi_(2)Ca相的存在会对塑性产生不利影响；合金的加工硬化行为可分为第Ⅰ阶段和第Ⅲ阶段，第Ⅱ阶段受到抑制。

• 单位
  材料科学与工程学院; 孝义市东义镁业有限公司; 太原理工大学