铸态Mg-4Zn-xGa合金的组织与性能研究

采用金相分析、扫描电镜分析、拉伸测试和耐腐蚀性能测试等手段,研究了Ga含量(质量分数为1%,2%和5%)对铸态Mg-4Zn基合金显微组织、力学性能和耐生体腐蚀性能的影响。结果表明:Ga的加入可以明显细化铸态合金的晶粒,增加合金中第二相的体积分数,显著提高合金的强度和塑性。其中Mg-4Zn-2Ga合金的综合性能最佳,其抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为233 MPa、90 MPa和24%,比基体合金分别提高了13.6%、76.5%和33.3%。然而,Ga的加入降低了Mg-4Zn合金的耐生体腐蚀性能,但是Mg-4Zn-5Ga合金的耐蚀性优于Mg-4Zn-2Ga和Mg-4Zn-1Ga合金。铸态Mg-4Zn-5Ga合金在37℃Hank's溶液中浸泡7 d的平均腐蚀速率为2.3 mg/(cm~2·d),腐蚀电流密度为29.5μA/cm~2。     

高应变速率轧制对Mg-4Zn合金组织及性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、浸泡质量损失和拉伸测试等手段研究了高应变速率轧制对Mg-4Zn合金微观组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明:固溶处理后进行高应变速率轧制,Mg-4Zn合金发生了均匀的动态再结晶,平均晶粒尺寸为4μm,力学性能明显改善,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为286 MPa、180 MPa和27.4%。固溶态、轧制态合金由于第二相含量及尺寸明显小于铸态,腐蚀方式为较均匀的丝状腐蚀,耐蚀性大大提高。Hank’s溶液中浸泡15 d实验表明,轧制态耐蚀性最佳,平均腐蚀速率为0.25 mg/(cm~2·d),约为铸态的1/5;其剩余抗拉强度最高为215 MPa,远高于铸态和固溶态。