ZA62鎂合金Sn合金化相結(jié)構(gòu)的形成及高溫性能研究

于志超

【摘 要】 研究了不同含量Sn合金化ZA62鎂合金的顯微組織、高溫性能及相結(jié)構(gòu)形成的難易程度，結(jié)果表明：MgZn相中固溶少量的Al、Sn，隨著Sn含量的增加，ZA62合金中析出彌散分布的Mg2Sn相。電子態(tài)密度的計(jì)算發(fā)現(xiàn)：與MgZn2、Mg（AlZn）2及Mg（SnZn）2固溶體相比，Mg2Sn在低能級區(qū)有更多的成鍵電子，易在ZA62合金中形成。由于Mg2Sn相彌散分布時(shí)，對α-Mg基體起強(qiáng)化作用，有效抑制MgZn離異共晶體的形成，因而Sn合金化提高了ZA62鎂合金的高溫性能。

【關(guān)鍵詞】 ZA62鎂合金 Sn合金化 性能

鎂合金作為密度最低的金屬結(jié)構(gòu)材料，通常具有比強(qiáng)度和比剛度高、阻尼減震性能、磁屏蔽性能、抗輻射、切削加工和熱成形性能好，易回收等優(yōu)點(diǎn)。然而，鎂合金高溫力學(xué)性能惡化和蠕變強(qiáng)度低是限制其廣泛應(yīng)用的主要障礙。為提高鎂合金的高溫性能，合金化被證明是一種有效方法。本文研究了不同含量Sn合金化對ZA62鎂合金顯微組織和高溫性能的影響，計(jì)算了Sn合金化不同結(jié)構(gòu)相的能量與電子結(jié)構(gòu)，揭示了Sn合金化提高ZA62鎂合金高溫性能的理論機(jī)制。

1 實(shí)驗(yàn)與計(jì)算方法

ZA62鎂合金在井式坩鍋爐中熔煉，采用RJ-2熔劑保護(hù)，金屬模底注式澆注。為考察Sn含量對合金組織性能的影響，設(shè)計(jì)的合金成分如表1。標(biāo)準(zhǔn)拉伸試樣在鑄錠下部截取，高溫短時(shí)拉伸實(shí)驗(yàn)在帶有電阻加熱爐的微機(jī)控制WDW-10型電子萬能拉伸機(jī)上進(jìn)行，拉伸速度為0.5mm/min；采用MM-6型臥式金相顯微鏡進(jìn)行金相分析；在D5000型X射線衍射儀上進(jìn)行物相結(jié)構(gòu)分析，掃描速度為0.01°/s；觀察試樣的顯微組織，并分析特征相的成分。

計(jì)算不同結(jié)構(gòu)相的能量與電子結(jié)構(gòu)，采用基于密度泛函理論“總體能量-贗勢平面波方法”的CambridgeSerialTotalEnergyPackage（Castep）程序軟件包，其總能量包括動(dòng)能、靜電能和交換關(guān)聯(lián)能三部分，交換關(guān)聯(lián)能采用廣義梯度近似（GGA）中的Perdew-Burke-Ernzerhof形式，交換關(guān)聯(lián)能的計(jì)算在最小化的快速傅立葉變換（FFT，F(xiàn)ast-Tourier-Transform）網(wǎng)格上進(jìn)行，采用對正則條件進(jìn)行馳豫的超軟（ultrasoft）贗勢作為平面波基集，采用自洽迭代（SCF）方法進(jìn)行計(jì)算，SCF計(jì)算時(shí)，采用結(jié)合Broyden-Flecher-Goldfarb-Shanno（BFGS）共軛梯度方法的Pulay密度混合方案處理電子馳豫。計(jì)算先對模型的晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行完全的幾何優(yōu)化，以求得它們的局域最穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。再計(jì)算優(yōu)化后模型的單點(diǎn)能，優(yōu)化結(jié)束時(shí)，體系總能量的收斂值為5.0×10-6eV/atom，每個(gè)原子上的力低于0.01eV/，公差偏移小于5.0×10-4，應(yīng)力偏差小于0.02GPa。進(jìn)行單點(diǎn)能計(jì)算時(shí)，動(dòng)能截?cái)帱c(diǎn)為330.0eV。FFT網(wǎng)格為12×12×12。采用的K空間為0.04nm-1。

2 結(jié)果分析與討論

2.1 顯微組織與高溫性能

圖1是不同Sn含量合金化時(shí)ZA62鎂合金的鑄態(tài)組織。發(fā)現(xiàn)ZA62主要由α-Mg和MgZn相組成，其中MgZn相大部分以離異共晶化合物的形式存在于晶界附近，在晶界附近還存在顆粒狀第二相，隨著Sn含量的增加，第二相數(shù)量逐漸增加且存在顆粒粗化的趨勢。

圖2為Sn合金化ZA62鎂合金的X射線衍射譜。發(fā)現(xiàn)Sn合金化ZA62合金中除了α-Mg和MgZn相外，還存在Mg2Sn相。進(jìn)一步EDS分析（如圖3），發(fā)現(xiàn)白色骨骼狀相（A）以Mg、Zn元素為主，含有少量Al、Sn，Mg和Zn原子比接近1，表明其為固溶有Al和Sn的MgZn相；晶界處顆粒狀相（B）以Mg、Sn元素為主，含有少量Al、Zn。結(jié)合XRD射線衍射結(jié)果（圖2），這種顆粒為Mg2Sn。

圖4為不同含量Sn合金化ZA62鎂合金150℃時(shí)的力學(xué)性能。與未合金化相比，Sn合金后ZA62抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度均明顯提高（如圖4.a），峰值均出現(xiàn)在0.5mass%Sn處，而進(jìn)一步增加Sn含量，強(qiáng)度卻下降。對伸長率而言，Sn含量超過0.5mass%時(shí)，ZA62合金下降幅度緩慢，而低于0.5mass%時(shí)，下降幅度較大。上述結(jié)果表明少量Sn（含量低于0.5mass%）合金化，有助于改善ZA62合金的高溫性能。

2.2 Sn合金化ZA62合金過程中相結(jié)構(gòu)的形成

為進(jìn)一步明確Sn合金化ZA62如圖3和圖4所發(fā)現(xiàn)這些相形成的難易程度，計(jì)算了MgZn2、Mg（AlZn）2、Mg（SnZn）2和Mg2Sn等相的能量與電子結(jié)構(gòu)，基于合金形成熱的計(jì)算結(jié)果，分析了相形成的難易程度，基于態(tài)密度的計(jì)算，分析了相形成難易程度的電子機(jī)制。

能量與電子結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，用MgZn2相近似處理MgZn相。C14型MgZn2相的晶體結(jié)構(gòu)如圖5（a）所示，晶格常數(shù)a=b=0.5155909nm，c=0.8558425nm?？臻g群為P63/mmc，最高對稱型為D6h4。

晶胞中原子總數(shù)為12，各原子坐標(biāo)為：+4Mg：（1/3，2/3，z），（1/3，2/3，1/2-z），由此可得：z=1/16=0.062；+2Zn（Ⅰ）：（0，0，0），（0，0，1/2）；+6Zn（Ⅱ）：（x，x，1/4），（-2x，-x，1/4），（x，-x，1/4），由此可得：x= -1/6=-0.170。Sn合金化時(shí)，Al、Sn固溶于MgZn2形成固溶體，作了如下假設(shè)：（1）Al，Sn原子替換MgZn2相中的Zn原子為同類原子替換；（2）替換Zn原子后，Al，Sn原子的原子位置處于相應(yīng)的晶體學(xué)位置；（3）替換后晶胞的空間群不變?；谏鲜隹紤]，分別用2個(gè)Al或2個(gè)Sn置換MgZn2晶胞中的2個(gè)Zn（Ⅰ），Sn固溶量增加時(shí)，用6個(gè)Sn原子置換6個(gè)Zn（Ⅱ）原子，置換后，相應(yīng)得到Mg4（Al2Zn6）、Mg4（Sn2Zn6）、Mg4Sn8超胞模型。計(jì)算用C1型Mg2Sn相的晶體結(jié)構(gòu)如圖5（b）所示，晶格常數(shù)a=b=c=0.6693335nm。空間群為Fm3m，最高對稱型為Oh5。晶胞中原子總數(shù)為12，各原子坐標(biāo)為：+4Sn：（0，0，0）；+8Mg：（1/4，1/4，1/4）。endprint

Mg4Zn8、Mg4（Al2Zn6）、Mg4（Sn2Zn6）、Mg4Sn8及Mg8Sn4超胞模型的總能量與合金形成熱的計(jì)算結(jié)果見表2所示。除Mg4Sn8外，Mg4Zn8、Mg4（Al2Zn6）、Mg4（Sn2Zn6）、及Mg8Sn4的合金形成熱均為負(fù)，表明這些相能形成，且結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。但Sn合金化含量增大時(shí)，如全部替換MgZn2相中的Zn原子形成Mg4Sn8超胞時(shí)，發(fā)現(xiàn)合金形成熱變?yōu)檎?，這說明形成的Mg4Sn8固溶相的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，并且Sn很有可能形成穩(wěn)定性更好的第二相，如Mg2Sn，這從表2的計(jì)算結(jié)果也得到證實(shí)，如發(fā)現(xiàn)Mg8Sn4超胞（即Mg2Sn晶體相）合金形成熱在所有相中，其值最小，為-0.2535（eV/atom），因而表明Mg2Sn相在Sn合金化ZA62過程中最容易形成，當(dāng)然少量Al、Sn固溶于MgZn2中的Mg（AlZn）2和Mg（SnZn）2相也存在，只不過穩(wěn)定性不及Mg2Sn相。

分析Mg4Zn8、Mg4（Al2Zn6）、Mg4（Sn2Zn6）超胞模型的總態(tài)密度與分態(tài)密度。分析發(fā)現(xiàn)：Mg4Zn8在0—（-10）eV范圍內(nèi)，主要成鍵電子主要是Mg（s）和Zn（s）的價(jià)電子貢獻(xiàn)；Al固溶于MgZn2中形成Mg（AlZn）2固溶相后，在0—（-10）eV范圍內(nèi)，Mg4（Al2Zn6）的主要成鍵電子除Mg（s）和Zn（s）的價(jià)電子貢獻(xiàn)外，還有一部分來自Al（s）、Al（p）價(jià)電子的貢獻(xiàn)；而Sn固溶于MgZn2中形成Mg（SnZn）2固溶相后，在0—（-10）eV范圍內(nèi)，Mg4（Sn2Zn6）相的主要成鍵電子除Mg（s）和Zn（s）價(jià)電子貢獻(xiàn)外，還有一部分來自Zn（s）和Zn（p）價(jià)電子貢獻(xiàn)。進(jìn)一步比較，發(fā)現(xiàn)Mg4Zn8的主要成鍵峰分布在0—（-10）eV范圍內(nèi)，成鍵峰的高度為70.8824個(gè)電子狀態(tài)/eV；Al固溶于MgZn2中，分布在0—（-10）eV范圍內(nèi)Mg4（Al2Zn6）主要成鍵峰的高度減小，為66.6544個(gè)電子狀態(tài)/eV；而Sn固溶于MgZn2中，分布在0—（-10）eV范圍內(nèi)Mg4（Sn2Zn6）主要成鍵峰的高度進(jìn)一步減小，為62.5368個(gè)電子狀態(tài)/eV。與Mg4Zn8的總態(tài)密度相比，Al、Sn固溶于MgZn2中，分別形成的Mg（AlZn）2和Mg（SnZn）2相在0—（-10）eV范圍內(nèi)，成鍵電子數(shù)減少，一方面，成鍵電子數(shù)減少表明其價(jià)電子間相互作用減弱，另一方面，較少的成鍵電子位于低能級區(qū)則使其體系相結(jié)構(gòu)變得更加不穩(wěn)定，因此，MgZn2相結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，而Al、Sn固溶于MgZn2相中，固溶體結(jié)構(gòu)不及MgZn2相穩(wěn)定。

圖6為Mg8Sn4與Mg4Zn8超胞模型的總態(tài)密度。不難發(fā)現(xiàn)，與Mg4Zn8超胞相比，Mg8Sn4超胞費(fèi)米能級附近（-5）-（-10）eV范圍內(nèi)的成鍵峰高度降低，而（-40）-（-45）eV范圍內(nèi)的成鍵峰高度卻明顯增高，這表明Mg8Sn4超胞有更多的成鍵電子向低能級區(qū)發(fā)生了遷移，因而Mg2Sn相比MgZn2相更容易形成。

2.3 討論

基于圖3、EDS分析結(jié)果可得知：MgZn相中固溶有少量的Al、Sn，隨著Sn含量的增加，ZA62合金中析出了大量彌散分布的Mg2Sn相。而從表2與圖6，與MgZn2、Mg（AlZn）2及Mg（SnZn）2固溶相比較，Mg2Sn在低能級區(qū)有最多的成鍵電子，因此其最易在ZA62合金中形成。由于Mg2Sn相大量彌散分布時(shí)，對α-Mg基體起強(qiáng)化作用，另外Mg2Sn相在ZA62合金中最容易形成，有效抑制了MgZn（包含固溶有Al、Sn的MgZn固溶相）離異共晶體的形成，由于離異共晶體熔點(diǎn)低、雜質(zhì)含量多，并且對ZA62合金高溫性能的影響極為不利，因此綜上看來，Sn合金化提高了ZA62鎂合金的高溫性能。

3 結(jié)語

（1）Sn合金化ZA62合金，MgZn相大部分以離異共晶化合物的形式存在于晶界附近，少量分布在晶粒內(nèi)部；

（2）Sn合金化ZA62有助于改善鎂合金的高溫性能；

（3）MgZn相中固溶有少量的Al、Sn，隨著Sn含量的增加，ZA62合金中析出了大量彌散分布的Mg2Sn相；

（4）與MgZn2、Mg（AlZn）2及Mg（SnZn）2固溶相比較，Mg2Sn在低能級區(qū)有最多的成鍵電子，因此其最易在ZA62合金中形成；

（5）Mg2Sn相彌散分布時(shí)，對α-Mg基體起強(qiáng)化作用，另Mg2Sn相在ZA62合金中最容易形成，有效抑制了MgZn（包含固溶有Al、Sn的MgZn固溶相）離異共晶體的形成，因而Sn合金化提高了ZA62鎂合金的高溫性能。endprint

Mg4Zn8、Mg4（Al2Zn6）、Mg4（Sn2Zn6）、Mg4Sn8及Mg8Sn4超胞模型的總能量與合金形成熱的計(jì)算結(jié)果見表2所示。除Mg4Sn8外，Mg4Zn8、Mg4（Al2Zn6）、Mg4（Sn2Zn6）、及Mg8Sn4的合金形成熱均為負(fù)，表明這些相能形成，且結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。但Sn合金化含量增大時(shí)，如全部替換MgZn2相中的Zn原子形成Mg4Sn8超胞時(shí)，發(fā)現(xiàn)合金形成熱變?yōu)檎担@說明形成的Mg4Sn8固溶相的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，并且Sn很有可能形成穩(wěn)定性更好的第二相，如Mg2Sn，這從表2的計(jì)算結(jié)果也得到證實(shí)，如發(fā)現(xiàn)Mg8Sn4超胞（即Mg2Sn晶體相）合金形成熱在所有相中，其值最小，為-0.2535（eV/atom），因而表明Mg2Sn相在Sn合金化ZA62過程中最容易形成，當(dāng)然少量Al、Sn固溶于MgZn2中的Mg（AlZn）2和Mg（SnZn）2相也存在，只不過穩(wěn)定性不及Mg2Sn相。

分析Mg4Zn8、Mg4（Al2Zn6）、Mg4（Sn2Zn6）超胞模型的總態(tài)密度與分態(tài)密度。分析發(fā)現(xiàn)：Mg4Zn8在0—（-10）eV范圍內(nèi)，主要成鍵電子主要是Mg（s）和Zn（s）的價(jià)電子貢獻(xiàn)；Al固溶于MgZn2中形成Mg（AlZn）2固溶相后，在0—（-10）eV范圍內(nèi)，Mg4（Al2Zn6）的主要成鍵電子除Mg（s）和Zn（s）的價(jià)電子貢獻(xiàn)外，還有一部分來自Al（s）、Al（p）價(jià)電子的貢獻(xiàn)；而Sn固溶于MgZn2中形成Mg（SnZn）2固溶相后，在0—（-10）eV范圍內(nèi)，Mg4（Sn2Zn6）相的主要成鍵電子除Mg（s）和Zn（s）價(jià)電子貢獻(xiàn)外，還有一部分來自Zn（s）和Zn（p）價(jià)電子貢獻(xiàn)。進(jìn)一步比較，發(fā)現(xiàn)Mg4Zn8的主要成鍵峰分布在0—（-10）eV范圍內(nèi)，成鍵峰的高度為70.8824個(gè)電子狀態(tài)/eV；Al固溶于MgZn2中，分布在0—（-10）eV范圍內(nèi)Mg4（Al2Zn6）主要成鍵峰的高度減小，為66.6544個(gè)電子狀態(tài)/eV；而Sn固溶于MgZn2中，分布在0—（-10）eV范圍內(nèi)Mg4（Sn2Zn6）主要成鍵峰的高度進(jìn)一步減小，為62.5368個(gè)電子狀態(tài)/eV。與Mg4Zn8的總態(tài)密度相比，Al、Sn固溶于MgZn2中，分別形成的Mg（AlZn）2和Mg（SnZn）2相在0—（-10）eV范圍內(nèi)，成鍵電子數(shù)減少，一方面，成鍵電子數(shù)減少表明其價(jià)電子間相互作用減弱，另一方面，較少的成鍵電子位于低能級區(qū)則使其體系相結(jié)構(gòu)變得更加不穩(wěn)定，因此，MgZn2相結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，而Al、Sn固溶于MgZn2相中，固溶體結(jié)構(gòu)不及MgZn2相穩(wěn)定。

圖6為Mg8Sn4與Mg4Zn8超胞模型的總態(tài)密度。不難發(fā)現(xiàn)，與Mg4Zn8超胞相比，Mg8Sn4超胞費(fèi)米能級附近（-5）-（-10）eV范圍內(nèi)的成鍵峰高度降低，而（-40）-（-45）eV范圍內(nèi)的成鍵峰高度卻明顯增高，這表明Mg8Sn4超胞有更多的成鍵電子向低能級區(qū)發(fā)生了遷移，因而Mg2Sn相比MgZn2相更容易形成。

2.3 討論

基于圖3、EDS分析結(jié)果可得知：MgZn相中固溶有少量的Al、Sn，隨著Sn含量的增加，ZA62合金中析出了大量彌散分布的Mg2Sn相。而從表2與圖6，與MgZn2、Mg（AlZn）2及Mg（SnZn）2固溶相比較，Mg2Sn在低能級區(qū)有最多的成鍵電子，因此其最易在ZA62合金中形成。由于Mg2Sn相大量彌散分布時(shí)，對α-Mg基體起強(qiáng)化作用，另外Mg2Sn相在ZA62合金中最容易形成，有效抑制了MgZn（包含固溶有Al、Sn的MgZn固溶相）離異共晶體的形成，由于離異共晶體熔點(diǎn)低、雜質(zhì)含量多，并且對ZA62合金高溫性能的影響極為不利，因此綜上看來，Sn合金化提高了ZA62鎂合金的高溫性能。

3 結(jié)語

（1）Sn合金化ZA62合金，MgZn相大部分以離異共晶化合物的形式存在于晶界附近，少量分布在晶粒內(nèi)部；

（2）Sn合金化ZA62有助于改善鎂合金的高溫性能；

（3）MgZn相中固溶有少量的Al、Sn，隨著Sn含量的增加，ZA62合金中析出了大量彌散分布的Mg2Sn相；

（4）與MgZn2、Mg（AlZn）2及Mg（SnZn）2固溶相比較，Mg2Sn在低能級區(qū)有最多的成鍵電子，因此其最易在ZA62合金中形成；

（5）Mg2Sn相彌散分布時(shí)，對α-Mg基體起強(qiáng)化作用，另Mg2Sn相在ZA62合金中最容易形成，有效抑制了MgZn（包含固溶有Al、Sn的MgZn固溶相）離異共晶體的形成，因而Sn合金化提高了ZA62鎂合金的高溫性能。endprint

Mg4Zn8、Mg4（Al2Zn6）、Mg4（Sn2Zn6）、Mg4Sn8及Mg8Sn4超胞模型的總能量與合金形成熱的計(jì)算結(jié)果見表2所示。除Mg4Sn8外，Mg4Zn8、Mg4（Al2Zn6）、Mg4（Sn2Zn6）、及Mg8Sn4的合金形成熱均為負(fù)，表明這些相能形成，且結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。但Sn合金化含量增大時(shí)，如全部替換MgZn2相中的Zn原子形成Mg4Sn8超胞時(shí)，發(fā)現(xiàn)合金形成熱變?yōu)檎?，這說明形成的Mg4Sn8固溶相的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，并且Sn很有可能形成穩(wěn)定性更好的第二相，如Mg2Sn，這從表2的計(jì)算結(jié)果也得到證實(shí)，如發(fā)現(xiàn)Mg8Sn4超胞（即Mg2Sn晶體相）合金形成熱在所有相中，其值最小，為-0.2535（eV/atom），因而表明Mg2Sn相在Sn合金化ZA62過程中最容易形成，當(dāng)然少量Al、Sn固溶于MgZn2中的Mg（AlZn）2和Mg（SnZn）2相也存在，只不過穩(wěn)定性不及Mg2Sn相。

分析Mg4Zn8、Mg4（Al2Zn6）、Mg4（Sn2Zn6）超胞模型的總態(tài)密度與分態(tài)密度。分析發(fā)現(xiàn)：Mg4Zn8在0—（-10）eV范圍內(nèi)，主要成鍵電子主要是Mg（s）和Zn（s）的價(jià)電子貢獻(xiàn)；Al固溶于MgZn2中形成Mg（AlZn）2固溶相后，在0—（-10）eV范圍內(nèi)，Mg4（Al2Zn6）的主要成鍵電子除Mg（s）和Zn（s）的價(jià)電子貢獻(xiàn)外，還有一部分來自Al（s）、Al（p）價(jià)電子的貢獻(xiàn)；而Sn固溶于MgZn2中形成Mg（SnZn）2固溶相后，在0—（-10）eV范圍內(nèi)，Mg4（Sn2Zn6）相的主要成鍵電子除Mg（s）和Zn（s）價(jià)電子貢獻(xiàn)外，還有一部分來自Zn（s）和Zn（p）價(jià)電子貢獻(xiàn)。進(jìn)一步比較，發(fā)現(xiàn)Mg4Zn8的主要成鍵峰分布在0—（-10）eV范圍內(nèi)，成鍵峰的高度為70.8824個(gè)電子狀態(tài)/eV；Al固溶于MgZn2中，分布在0—（-10）eV范圍內(nèi)Mg4（Al2Zn6）主要成鍵峰的高度減小，為66.6544個(gè)電子狀態(tài)/eV；而Sn固溶于MgZn2中，分布在0—（-10）eV范圍內(nèi)Mg4（Sn2Zn6）主要成鍵峰的高度進(jìn)一步減小，為62.5368個(gè)電子狀態(tài)/eV。與Mg4Zn8的總態(tài)密度相比，Al、Sn固溶于MgZn2中，分別形成的Mg（AlZn）2和Mg（SnZn）2相在0—（-10）eV范圍內(nèi)，成鍵電子數(shù)減少，一方面，成鍵電子數(shù)減少表明其價(jià)電子間相互作用減弱，另一方面，較少的成鍵電子位于低能級區(qū)則使其體系相結(jié)構(gòu)變得更加不穩(wěn)定，因此，MgZn2相結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，而Al、Sn固溶于MgZn2相中，固溶體結(jié)構(gòu)不及MgZn2相穩(wěn)定。

圖6為Mg8Sn4與Mg4Zn8超胞模型的總態(tài)密度。不難發(fā)現(xiàn)，與Mg4Zn8超胞相比，Mg8Sn4超胞費(fèi)米能級附近（-5）-（-10）eV范圍內(nèi)的成鍵峰高度降低，而（-40）-（-45）eV范圍內(nèi)的成鍵峰高度卻明顯增高，這表明Mg8Sn4超胞有更多的成鍵電子向低能級區(qū)發(fā)生了遷移，因而Mg2Sn相比MgZn2相更容易形成。

2.3 討論

基于圖3、EDS分析結(jié)果可得知：MgZn相中固溶有少量的Al、Sn，隨著Sn含量的增加，ZA62合金中析出了大量彌散分布的Mg2Sn相。而從表2與圖6，與MgZn2、Mg（AlZn）2及Mg（SnZn）2固溶相比較，Mg2Sn在低能級區(qū)有最多的成鍵電子，因此其最易在ZA62合金中形成。由于Mg2Sn相大量彌散分布時(shí)，對α-Mg基體起強(qiáng)化作用，另外Mg2Sn相在ZA62合金中最容易形成，有效抑制了MgZn（包含固溶有Al、Sn的MgZn固溶相）離異共晶體的形成，由于離異共晶體熔點(diǎn)低、雜質(zhì)含量多，并且對ZA62合金高溫性能的影響極為不利，因此綜上看來，Sn合金化提高了ZA62鎂合金的高溫性能。

3 結(jié)語

（1）Sn合金化ZA62合金，MgZn相大部分以離異共晶化合物的形式存在于晶界附近，少量分布在晶粒內(nèi)部；

（2）Sn合金化ZA62有助于改善鎂合金的高溫性能；

（3）MgZn相中固溶有少量的Al、Sn，隨著Sn含量的增加，ZA62合金中析出了大量彌散分布的Mg2Sn相；

（4）與MgZn2、Mg（AlZn）2及Mg（SnZn）2固溶相比較，Mg2Sn在低能級區(qū)有最多的成鍵電子，因此其最易在ZA62合金中形成；

（5）Mg2Sn相彌散分布時(shí)，對α-Mg基體起強(qiáng)化作用，另Mg2Sn相在ZA62合金中最容易形成，有效抑制了MgZn（包含固溶有Al、Sn的MgZn固溶相）離異共晶體的形成，因而Sn合金化提高了ZA62鎂合金的高溫性能。endprint