Zn掺杂对镁锂合金物相结构及力学性能影响的研究

作者：黄劲松; 刘鑫^*

来源：功能材料, 2021, 52(09): 9121-9125.

• Zn掺杂
• 镁锂合金
• 物相结构
• 力学性能

从Mg-5Li-0.5Y出发,制备了不同Zn掺杂比例(0,0.3%,0.5%,1.0%)(质量分数)的镁锂合金材料,研究了Zn掺杂比例对镁锂合金微观结构和力学性能的影响。通过XRD、SEM和力学性能测试等对不同Zn掺杂比例的镁锂合金的物相结构、断面相貌和拉伸性能等进行了表征。结果表明,合金主要由α-Mg和β-Li相组成,为典型的α+β双相结构,随着Zn的掺入,合金中出现了Mg12ZnY的衍射峰;所有合金的晶粒都比较均匀细密,尺寸约在5μm左右,Zn的加入改善了合金的微观结构,使晶粒更细化,晶界更光滑,且改善了α-Mg相和β-Li相的分布;随着Zn含量的增加,合金的抗拉强度和屈服强度都呈现出先增大后降低的趋势,而断裂延伸率呈现出逐渐上升的趋势。当Zn的含量为0.5%(质量分数)时,合金的抗拉强度和屈服强度达到最大值,分别为136和125 MPa;当Zn的含量为1.0%(质量分数)时,合金的断裂延伸率达到最大值,为10.7%;Zn的掺入导致合金的晶粒尺寸出现了明显的细化,合金断裂方式为韧性断裂。当Zn的含量为0.5wt%时,合金的力学性能改善效果最好,而继续增加Zn含量,合金断口处颗粒物增多,导致晶体中出现了较多的缺陷和杂质,使得合金的力学性能下降。

• 单位
  湖北工业大学