铸态 Mg－4Al－4Si－0.75Sb合金的显微组织与力学性能

宋佩维

（陕西理工学院 材料科学与工程学院，陕西 汉中723003）

铸态 Mg－4Al－4Si－0.75Sb合金的显微组织与力学性能

宋佩维

（陕西理工学院 材料科学与工程学院，陕西 汉中723003）

采用重力铸造法制备 Mg－4Al－4Si－0.75Sb（AS44－0.75Sb）（质量分数／%，下同）镁合金，研究铸态合金的显微组织和室温力学性能。结果表明：铸态AS44－0.75Sb合金主要由α－Mg基体、β－Mg17Al12相、Mg2Si相和Mg3Sb2相组成；加入0.75Sb后形成高熔点的 Mg3Sb2相，显著改善了 Mg2Si相的形貌，使粗大的骨骼状Mg2Si转变为相对细小的汉字状Mg2Si。铸态合金的硬度HV为65.9，屈服强度为136.4MPa，抗拉强度为172.3MPa，伸长率为3.3%；拉伸断裂形式为准解理脆性断裂。

Mg－4Al－4Si－0.75Sb镁合金；Mg2Si相；显微组织；力学性能

镁合金是目前最轻的金属结构材料。它具有比强度和比刚度高、减振性好、易切削加工、易回收等一系列优点［1］，在汽车、航空、航天和国防等领域具有重要的应用价值和广阔的发展前景［2］。Mg－Al－Si（AS）系合金（如AS21，AS41）是20世纪70年代开发出的耐热压铸镁合金［3］，由于具有高温性能较好和成本较低等优势，而成为一种有发展前途的高温抗蠕变镁合金［4］。其中，压铸AS41镁合金已大量应用于德国大众“甲壳虫”系列汽车的零部件，美国通用汽车公司也已将该合金用于叶片导向器和离合器等的生产［5］。由于 Mg2Si具有高熔点（1085℃）、高硬度 HV（460）、低密度（1.99g／cm3）、低热膨胀系数、较好的耐磨性和优良的热稳定性，所以，AS系合金的高温强化作用主要是通过引入低成本合金元素Si在晶界处形成细小、弥散的Mg2Si相来实现的。虽然AS系镁合金具有良好的高温性能，然而在较低的冷却速率下，易形成粗大的Mg2Si相，从而导致合金的力学性能大幅度降低［6］。……