铸态Mg-2Zn-1.5Cu合金组织及力学性能

马鸣龙¹，张奎¹，李永军¹，袁家伟¹，张万鹏¹，代晓腾¹，刘小稻²

1. 有研工程技术研究院有限公司有色金属材料制备加工国家重点实验室2. 南京云海特种金属股份有限公司

摘 要：利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、XRD物相分析以及力学性能测试等手段,研究了Mg-2Zn-1.5Cu（at%）合金的显微组织及力学性能。结果表明:铸态合金存在较为明显的元素偏析,主要的第二相为MgCuZn相;合金的力学性能随着温度的提高而不断降低,塑性变化幅度要明显高于强度,合金的断裂方式也由低温时的沿晶断裂转变为高温时的穿晶断裂;在相同温度下,随着应力的提升,合金的稳态蠕变速率提高,蠕变机制由晶界控制转变为晶界及位错共同控制;在相同的应力下,随着温度的提升,合金的稳态蠕变速率存在数量级的提升,蠕变激活能由130kJ/mol降低到36.4 kJ/mol;在200℃, 45 MPa时,出现加速蠕变阶段,发生蠕变断裂,断口存在明显的穿晶断裂特征,基体中有大量的沿基面运动的位错,部分位错发生攀移,MgZnCu相具有减缓蠕变变形的作用。

关键词：Mg-Zn-Cu合金;显微组织;力学性能;蠕变;