1、鎂合金具有密度低、比強(qiáng)度和比剛度高、減震性能好、鑄造性能優(yōu)、良好的加工性能以及良好的可回收性等優(yōu)點(diǎn)，在交通工具、航空航天、電子通訊等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，被譽(yù)為2l世紀(jì)最富于開(kāi)發(fā)和應(yīng)用潛力的“綠色材料”。但是，鎂合金的塑性變形能力較差、室溫韌度低、拉伸強(qiáng)度較低等性能缺陷長(zhǎng)期以來(lái)嚴(yán)重限制了鎂合金的應(yīng)用。AZ8l鎂合金是最常用的鑄造鎂合金之一，本文針對(duì)其使用和加工過(guò)程中存在的問(wèn)題，采用微合金化的方法來(lái)提高AZ81鎂合金的綜合力學(xué)性能，尤其

2、是沖擊韌度。
　　 本文通過(guò)金相顯微組織觀察、x射線衍射分析、掃描電子顯微鏡分析、硬度測(cè)試、拉伸性能測(cè)試、沖擊韌度測(cè)試、斷口掃描等分析測(cè)試手段，較系統(tǒng)地研究了Sb和Al-Mn-Sb中間合金對(duì)AZ81鎂合金顯微組織、力學(xué)性能的影響并分析了其強(qiáng)韌化機(jī)理。
　　 研究結(jié)果表明：
　　 Sb元素的加入可顯著細(xì)化合金的組織并導(dǎo)致一種新相-Mg3Sb2的形成。Sb對(duì)AZ81鎂合金的變質(zhì)效果主要體現(xiàn)在對(duì)晶粒的細(xì)化和對(duì)合金第二相

3、形貌的改變兩方面。當(dāng)Sb的加入量為0.1wt.％時(shí)，AZ81鎂合金的α-Mg基體組織得到最大程度的細(xì)化且合金中β-Mg17Al12相的形貌得到最為顯著的改善。AZ81基合金中沿晶界分布的網(wǎng)狀相被打斷為顆粒狀彌散分布在合金基體上。此時(shí)，合金中的Mg3Sb2相也呈顆粒狀彌散分布在晶界處。當(dāng)Sb加入量超過(guò)0.1wt.％時(shí)，合金的基體組織開(kāi)始粗化且原來(lái)沿晶界分布的顆粒狀的β-Mg17Al12相又開(kāi)始逐漸變得粗大、連續(xù)。同時(shí)，Mg3Sb2顆粒相也

4、逐漸變?yōu)獒槧?Sb含量為0.6wt.[％])。粗大的針狀Mg3Sb2相對(duì)基體產(chǎn)生割裂作用，并在受力時(shí)引起應(yīng)力集中。這無(wú)疑對(duì)合金的力學(xué)性能，尤其是拉伸強(qiáng)度，產(chǎn)生了極其不利的影響。
　　 Sb加入到AZ81鎂合金可以使AZ8l鎂合金的力學(xué)性能得到不同程度的提高。當(dāng)Sb的加入量為0.1wt.％時(shí)，合金的沖擊韌度和拉伸強(qiáng)度均達(dá)到最大值，17.928J/cm2和190MPa，分別比基體合金提高了31.3[％]和11.5[％]。合金的硬度也

5、達(dá)到區(qū)域內(nèi)最大值。但隨著Sb含量的進(jìn)一步增加，針狀的Mg3Sb2相對(duì)合金的基體產(chǎn)生割裂作用，從而使合金的沖擊韌度和強(qiáng)度降低。而合金的硬度由于合金中的Mg3Sb2相增多呈增長(zhǎng)的趨勢(shì)。
　　 當(dāng)Sb以Al-Mn-Sb中間合金的形式加入時(shí)，Al-Mn-Sb中間合金對(duì)AZ81鎂合金顯微組織的影響規(guī)律與Sb元素相同。不同的是，Al-Mn-Sb中間合金對(duì)AZ81鎂合金基體及第二相的細(xì)化變質(zhì)效果優(yōu)于純Sb元素的變質(zhì)效果。與加純Sb的AZ81鎂

6、合金相比，加Al-Mn-Sb中間合金的AZ81鎂合金基體組織更加細(xì)化且第二相更加細(xì)小、彌散。因此，Al-Mn-Sb中間合金對(duì)AZ81鎂合金拉伸強(qiáng)度和沖擊韌度的提高幅度比加純Sb元素的AZ81鎂合金較大。
　　 當(dāng)Al-Mn-Sb中間合金的添加量為2wt.[％]時(shí)，AZ81鎂合金的沖擊韌度和拉伸強(qiáng)度分別18.286J/cm2和198MPa，分別比基體合金提高了34[％]和17.01[％]。硬度仍然隨著Al-Mn-Sb中間合金的增加