宋锴，彭鹏，宋泽，汤爱涛，佘加，周世博，潘复生

Al，Zn对挤压Mg-1Mn合金晶粒组织和塑性变形机制的影响

宋锴1，彭鹏2，宋泽3，汤爱涛3，佘加3，周世博3，潘复生3

（1. 中国核动力研究设计院，成都 610213；2. 重庆科技学院 冶金与材料工程学院，重庆 401331；3. 重庆大学 材料科学与工程学院，重庆 400044）

探索镁合金中常用合金化元素Al，Zn对挤压Mg-1Mn合金的晶粒组织和力学性能的影响，为含Mn合金的成分设计及商业化应用提供理论支撑。在280 ℃下，对Mg-1Mn，Mg-1Mn-1Al和Mg-1Mn-2Zn合金进行热挤压，制备镁合金棒材，采用拉伸测试分析力学性能，利用电子背散射衍射技术观察晶粒组织，并通过粘塑性自洽模型研究塑性变形机制。在3种合金中，Mg-1Mn-1Al的晶粒最为细小，平均晶粒尺寸为1.3 μm，屈服强度、抗拉强度和断裂伸长率分别为309 MPa，313 MPa和19.5%。在Mg-1Mn合金中，与Zn相比，较低含量的Al具有更好的再结晶晶粒细化效果。Al，Zn的添加能够有效抑制基面<>滑移，促进非基面滑移的开启。

镁合金；挤压；晶粒组织；力学性能

在国家“碳减排，碳达峰”的双碳政策导向下，镁合金作为较轻的金属结构材料，在节能减排、绿色制造等领域具有极好的应用前景，被誉为“21世纪绿色工程材料”[1—3]。由于镁合金为密排六方晶体结构，室温下基面滑移系的临界剪切应力远低于非基面滑移系的临界剪切应力，可动滑移系较少，因此，塑性变形能力较差，实际应用仍受限制。添加合金化元素是一种有效改善金属材料组织和性能的方式[4—6]。目前，镁合金体系主要有Mg-Al系、Mg-Zn系、Mg-Mn系、Mg-Sn系以及Mg-Ca系等。

近年来，Mg-Mn系合金在变形镁合金领域受到了较多关注，主要有以下原因：Mn的添加能够净化熔体，降低杂质含量，提高基体纯净度[7]；Mn……