挤压态Mg-9Al-Zn-0.5RE-Ca-Si合金微观组织和力学性能

目的 改善AZ91镁合金在温度超过120℃时的力学性能.方法 在AZ91合金中添加Ca、Si和La/Ce混合稀土元素.在360℃下等温挤压,平均挤压速度为1.2 mm/s,挤压比为30︰1,以探究Ca、Si和La/Ce混合稀土元素对AZ91合金力学性能、物相组成和显微组织等的影响.结果 在AZ91挤压态合金中,与添加Si元素相比,Ca元素对挤压态合金的力学性能影响更大.在室温时,Mg-9Al-Zn-0.5RE-Si挤压态合金的屈服强度、极限抗拉强度和伸长率分别是254 MPa、306 MPa、7.0％,而Mg-9Al-Zn-0.5RE-0.5Ca挤压态合金的屈服强度、极限抗拉强度和伸长率分别是308 MPa、330 Ma、7.1％.Mg-9Al-Zn-0.5RE-0.5Ca-0.5Si挤压态合金室温力学性能最佳,其屈服强度、极限抗拉强度和伸长率分别是351 MPa、383 MPa、7.4％,说明Ca、Si这2种元素的协同作用可同时提高室温下AZ91合金的强度和塑性.在150℃和200℃下,Mg-9Al-Zn-0.5RE-0.5Ca-0.5Si合金仍然具有最佳的力学性能.在150℃下,其屈服强度、极限抗拉强度和伸长率分别为174 MPa、225 MPa、31.8％.在200℃下,其屈服强度、极限抗拉强度和伸长率分别为136 MPa、153 MPa、49％.挤压后合金中形成[1010]、[1120]平行于挤压方向的织构.结论 经过360℃的热挤压后,由于动态析出、动态再结晶和织构的作用,显著提高了合金的拉伸性能.在室温、150℃、200℃下,Mg-9Al-Zn-0.5RE-0.5Ca-0.5Si挤压态合金的力学性能最佳,说明同时添加Ca、Si和La/Ce混合稀土元素有利于提高AZ91合金的耐热性.