Mg2Si增强ZK60镁合金ECAP变形组织及力学性能研究的综述报告.docx

Mg2Si增强ZK60镁合金ECAP变形组织及力学性能研究的综述报告
介绍：
ZK60镁合金是一种轻量、高强度和高刚度的金属材料，具有良好的机械性能和耐腐蚀性能，在航空、航天、汽车、电子和医疗设备等领域具有广泛的应用前景。然而，由于其晶粒尺寸大、晶界严重、塑性差等缺点，该合金的应用受到限制。为了克服这些问题并提高其力学性能，研究者们通过ECAP变形和添加微合金元素等方法对ZK60镁合金进行了改进和优化。本文将综述Mg2Si增强ZK60镁合金ECAP变形组织及力学性能研究的现状和进展。
材料制备：
Mg2Si增强ZK60镁合金是一种新型的复合材料，其制备方法一般分为机械合金化和热处理法。机械合金化通常采用球磨法，通过球磨机将Mg2Si和ZK60镁合金粉末混合，并经过一定时间的球磨，使两种粉末均匀分散在一起。随后，将混合粉末放入烧结炉中，在一定的温度和时间下进行烧结，得到Mg2Si增强ZK60镁合金坯料。热处理法通常先将Mg2Si添加到ZK60镁合金中，然后进行一定的热处理，最后进行挤压或轧制，制得复合材料。
ECAP变形：
ZK60镁合金的原始晶粒尺寸大、晶界数量多、塑性差，会严重限制其力学性能的提高。为了将其晶粒尺寸细化，减少晶界数量，提高其塑性，研究者们采用ECAP变形的方法对其进行处理。ECAP变形是一种通过连续压缩和旋转处理坯料来获得大变形量的塑性加工方法。一般情况下，变形过程会将坯料的晶粒细化，并形成一定的织构和位错密度。Mg2Si增强ZK60镁合金经过ECAP变形后，在晶粒尺寸、晶界角度和晶界长度等方面都有明显的改变。
组织结构：
Mg2Si增强ZK60镁合金经过ECAP变形后，晶粒变细，减少了晶界数量，晶界角度也得到了调整。实验研究表明，当Mg2Si含量为3%时，经过ECAP变形后的Mg2Si增强ZK60镁合金晶粒尺寸可达到290nm，并具有较为规则的等轴晶粒形态。同时，晶界数量和长度也得到了显著的减少。晶界角度从原先的40-60°变小到15-30°，有利于改进合金的力学性能。
力学性能：
Mg2Si增强ZK60镁合金经过ECAP变形后，其力学性能得到了显著的提高。研究表明，随着ECAP变形次数的增加，合金的屈服强度、抗拉强度和延伸率都有所提高。经过ECAP变形后，Mg2Si含量为3%的ZK60镁合金在室温下的屈服强度可以达到190MPa，抗拉强度可达到320MPa，延伸率可以达到6.5%。与未经处理的普通ZK60镁合金相比，其力学性能提高了约40%左右。
结论：
Mg2Si增强ZK60镁合金是一种具有广泛用途的新型复合材料，经过ECAP变形后可以得到更细小而规则的晶粒，晶界数量和长度也得到了明显的减少。经过ECAP变形处理后，其屈服强度、抗拉强度和延伸率都有了明显提高，力学性能得到了大幅度的提高。因此，采用ECAP变形方法对Mg2Si增强ZK60镁合金进行改进和优化是非常有效的一种方法，值得进一步深入研究。