热处理对AZ91D镁合金显微组织的影响(2)

挤压 热处理 塑形变形

下半月出版

行，所以不能有效阻碍位错的滑移；而其他三类析出相虽然与基面垂直或者斜交，但由于数量少，仍起不到很好的强化效果。然而目前对于如何抑制第一类相的析出，同时增加其他三类析出相的数量［７］方面鲜有相关的报道。针对以上问题，作者对

（ａ）

Ｍａｔｅｒｉａｌ＆ＨｅａｔＴｒｅａｔｍｅｎｔ材料热处理技术

ＡＺ９１Ｄ镁合金的铸态和热处理态的显微组织进

行了较为系统全面的研究，着重分析了共晶α相的形态，固溶处理对共晶α相、β相、Ａｌ－Ｍｎ相的影响以及不同工艺条件下时效析出相的形态。

（ｂ）

１５０μｍ

１实验材料及方法

实验材料为商用ＡＺ９１Ｄ镁合金铸锭，合金的

名义成分如表１所示。为研究共晶α相和Ａｌ－Ｍｎ

表１ＡＺ９１Ｄ镁合金的化学成分（质量分数，％）

Ｔａｂ．１ＴｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＡＺ９１ＤＭｇａｌｌｏｙ（ｗｔ，％）

Ａｌ

Ｍｎ

Ｚｎ

Ｓｉ

Ｃｕ

Ｎｉ

Ｆｅ

Ｍｇ

８．５￣９．５０．１７￣０．４００．９￣０．９５≤０．０５≤０．０２５≤０．００１≤０．００４余量

图１ＡＺ９１Ｄ镁合金的金相组织

Ｆｉｇ．１ＴｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＡＺ９１ＤＭｇａｌｌｏｙ

（ａ）

相的形态，实验选择在３８０和４１０℃进行固溶处理，固溶时间２４ｈ。时效在４１０℃×２４ｈ固溶之后进行，时效温度分别为１５０、２００和２５０℃，时效时所有试样均采用苦味酸显示组织（腐蚀液间１２ｈ。

配比：苦味酸：１．５ｇ＋乙醇：２５ｍｌ＋乙酸５ｍｌ＋蒸馏水１０ｍｌ）。采用光学显微镜、扫描电子显微镜

５０μｍ

（ｂ）

（ＳＥＭ）和能谱分析仪（ＥＤＸ）进行组织观察和成分

分析；采用ＨＶ－１０００维氏硬度计进行显微硬度测量，载荷０．９８Ｎ，加载时间２０ｓ。

２实验结果

ＡＺ９１Ｄ镁合金的金相组织如图１（ａ）所示，可

２．１铸态ＡＺ９１Ｄ镁合金的显微组织

见，其显微组织主要由基体和断续分布在晶界或枝晶边界的第二相组成。从图１（ｂ）ＳＥＭ照片中可以清楚地看到，晶界的第二相并不是单一相的连续分布，而是复相组织非连续分布。能谱分析表明粗大的且边缘较平滑的相是β－Ｍｇ１７Ａｌ１２相；较细小的颗粒相主要由Ａｌ、Ｍｎ两种元素组成；更加细小的白色相呈薄片状分布在β的周围，化学成分与基体差异不大，可以基本确定为共晶α相。

图２ＡＺ９１Ｄ镁合金３８０℃×２４ｈ固溶处理微观组织

Ｆｉｇ．２ＴｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＡＺ９１ＤＭｇａｌｌｏｙａｆｔｅｒ

ｓｏｌｕｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔａｔ３８０℃ｆｏｒ２４ｈ

全部溶入基体中，结合相图分析可以推测片层相就是共晶组织中的α相。图２（ｂ）和（ａ）的组织形貌基本一致，没有发现任何薄片状组织。能谱分析表明视场所观察到的第二相由β－Ｍｇ１７Ａｌ１２相和Ａｌ－Ｍｎ相组成，前者这时已经开始溶化，其边缘变得更加平直和圆滑，而后者与铸态中的相比没有显著变化。

２．２固溶ＡＺ９１Ｄ镁合金的显微组织

３８０℃×２４ｈ固溶处理合金微观组织如图２

所示。从图２（ａ）中可以看出，通过３８０℃×２４ｈ固溶处理，连续分布在β－Ｍｇ１７Ａｌ１２周围的片层相已《热加工工艺》２００８年第３７卷第１０期

４１０℃×２４ｈ固溶处理的微观组织如图３所

示。从图３（ａ）中可以清楚地看到晶界，在基体上弥散分布着细小的黑色颗粒，颗粒边缘不平整，有发

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