铸态镁合金Mg-xZn-0.5Y-0.5Zr热裂缺陷研究

作者：李星星; 刘正^*; 王越; 魏子淇; 王峰; 王志

来源：稀有金属, 2020, 44(07): 697-705.

DOI：10.13373/j.cnki.cjrm.xy19060012

• Mg-xZn-0.5Y合金
• 热裂
• W相(Mg3Zn3Y2)
• I相(Mg3Zn6Y)

通过自制的"T"字形模具研究了不同配比的Zn对Mg-xZn-0.5Y-0.5Zr(x=1.5,2.5,3.5 and 4.5(%,质量分数))系合金热裂敏感性的影响。通过对"T"型试样热节处宏观热裂纹的观察以及石蜡渗透法测定的裂纹的体积来表征其热裂倾向性大小。此外采用扫描电镜(SEM)进行合金的组织形貌微观分析和裂纹自由断口表面观察,并利用X射线衍射(XRD)及投射电镜(TEM)等实验手段对其进行物相分析,确定其低熔点相主要组成,进而研究对热裂缺陷的影响。整个熔炼浇注过程利用A/D数模转换器对凝固过程进行了温度-应力采集。结果表明,MgxZn-0.5Y-0.5Zr合金的主要相组成为α-Mg,W相(Mg3Zn3Y2)及I相(Mg3Zn6Y),随着Zn含量从1.5%增加到4.5%,低熔点析出相含量明显增多,提高了枝晶间残余液相的补缩能力,有效的防止了裂纹的萌生和扩展,当Zn含量较低时,液膜理论和凝固收缩补偿理论是诠释热裂纹萌生的主要理论基础。随着Zn含量的增加,残余液相的充分补偿,桥接理论是热裂形成的主要机理。此系合金热裂敏感性由大到小顺序为Mg-1.5Zn-0.5Y-0.5Zr,Mg-2.5Zn-0.5Y-0.5Zr,Mg-3.5Zn-0.5Y-0.5Zr,Mg-4.5Zn-0.5Y-0.5Zr。

• 单位
  沈阳工业大学