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变形对 Mg-Sn-Zn 合金显微组织和
力学性能的影响



重庆大学硕士学位论文
（专业学位）

学生姓名：方 丹
指导教师：陈玉安 教授
学科门类：工程硕士（材料工程领域）




重庆大学材料科学与工程学院
二 O 一六年五月
The Effects of Deformation on the
Microstructure and Mechanical Properties
of Mg-Sn-Zn Alloys



A Thesis Submitted to Chongqing University
in Partial Fulfillment of the Requirement for
Professional Degree
By
Fang Dan


Supervisor: Prof. Chen yu-an
Specialty: ME(Material Engineering Field)


College of Material Science and Engineering of
Chongqing University , Chongqing, China
May 2016
中文摘要

摘 要

近年来，镁合金在工业中的应用不断增多，急需开发出一种可替代钢铁和铝
产品的新型耐热变形镁合金。本文以 Mg-5Sn 为基体合金，用真空电磁感应熔炼
法制备出 Zn 含量不同的 Mg-5Sn-xZn (x=0, 1, 2, 3；wt.%)合金，通过 X 射线荧光
光谱仪（XRF）、X 射线衍射仪（XRD）、金相显微镜（OM）、配备能谱的扫
描电子显微镜（SEM-EDS）、透射电子显微镜（TEM）等实验手段观察合金铸态、
均匀化态及经变形处理后的显微组织，包括平均晶粒尺寸的变化和第二相的含量、
大小和分布；用万能材料测试机测定合金的室温拉伸力学性能。通过对合金显微
组织和力学性能变化规律的分析，探讨 Mg-Sn-Zn 合金的塑性变形能力。
研究了 Mg-5Sn-xZn (x=0, 1, 2, 3)合金铸态和均匀化态的显微组织。合金主要
由 α-Mg 基体和 Mg2Sn 相组成。Zn 元素的加入可以细化枝晶，减小二次枝晶间距，
且 Mg2Sn 相增多，但是 Mg2Sn 相粗化，由颗粒状逐渐演变为半连续网状。凝固
时固液界面前沿液相中的高浓度 Sn 阻碍了 Mg 原子从液相向固相的扩散，阻碍了
晶粒的长大。合金经过 330℃×12h+480℃×12h 均匀化处理后，大量细小 Mg2Sn
相溶于基体，但是仍然有部分大尺寸 Mg2Sn颗粒相存在于晶界上。
研究了 Mg-5Sn-xZn (x=0, 1, 2, 3)合金挤压棒及其经热轧、冷轧变