第33卷第3期Volume33Number32023年3月March2023中国有色金属学报TheChineseJournalofNonferrousMetalsCu添加对Mg-Bi合金铸态组织和沉淀硬化的影响周菁菁1，杨文朋1,2，陈亮1，崔红保1,2，郭学锋1,2(1.河南理工大学材料科学与工程学院，焦作454000；2.河南理工大学河南省高性能轻金属材料及其数值模拟国际联合实验室，焦作454000)摘要：制备Mg-5Bi-xCu(x=0,0.2,0.5,1.0，质量分数，%)合金铸锭，研究其铸态组织和沉淀硬化行为。结果表明：铸态Mg-Bi-Cu合金主要由α-Mg枝晶、Mg3Bi2相、MgCu2相和Mg2Cu相组成，Mg3Bi2相和α-Mg基体的取向关系为(2ˉ110)Mg3Bi2∥(01ˉ11)Mg、[011ˉ2]Mg3Bi2∥[011ˉ2]Mg，Mg2Cu相和Mg3Bi2相之间的取向关系为(111ˉ)Mg2Cu∥(011ˉ0)Mg3Bi2、[1ˉ10]Mg2Cu∥[0001]Mg3Bi2。铸态合金硬度随Cu添加量提高先增大后减小，添加0.5%Cu时硬度最高，为(50.9±1.2)HV。固溶态Mg-5Bi-0.5Cu合金硬度为(49.8±0.9)HV。在175℃时效64h后，硬度达到峰值(56.1±0.7)HV。时效硬度的提高主要是由于高密度Mg3Bi2相的沉淀强化作用，且由于Cu元素的添加，长杆状Mg3Bi2沉淀相转变为颗粒状和短棒状Mg3Bi2沉淀相。关键词：Mg-Bi合金；合金化；显微组织；时效硬化文章编号：1004-0609(2023)-03-0689-13中图分类号：TG146.2文献标志码：A引文格式：周菁菁,杨文朋,陈亮,等.Cu添加对Mg-Bi合金铸态组织和沉淀硬化的影响[J].中国有色金属学报,2023,33(3):689−701.DOI:10.11817/j.ysxb.1004.0609.2021-42725ZHOUJing-jing,YANGWen-peng,CHENLiang,etal.EffectsofCuadditiononas-castmicrostructureandprecipitationhardeningofMg-Bialloy[J].TheChineseJournalofNonferrousMetals,2023,33(3):689−701.DOI:10.11817/j.ysxb.1004.0609.2021-42725镁及镁合金比强度和比刚度高，在轻材料研发领域具有巨大的潜能，许多铸造或变形镁合金经过沉淀强化处理后可以获得更好的力学性能[1−2]。镁合金中沉淀相的结构、形貌、弥散度及其与基体之间的取向决定其对合金的强化效果[3−4]。沉淀硬化镁合金除典型的Mg-Zn系[5−8]、Mg-Al系[9−10]和Mg-RE系[11−16]外，Mg-Bi系合金在该领域也具有较大的开发潜力。根据Mg-Bi二元相图[1]，553℃时Bi在Mg中的最大固溶度为8.8%，低于200℃时固溶度小于1.0%，理论上能够沉淀析出大量的Mg3Bi2相，具有良好的沉淀硬化效果[17]。目前，关于Mg-Bi系[18−21]合金的沉淀硬化研究以Mg-Bi二元合金为主要研究对象，研究表明，适量的Bi可以...
