固溶处理后镁铝合金时效峰值硬度时微观结构的电子显微分析.pdf

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1、第31卷第6期电子显微学报Vo1．31．No．62012年12月JournalofChineseElectronMicroscopySociety2012．12文章编号：1000—6281(2012)06—0455-06固溶处理后镁铝合金时效峰值硬度时微观结构的电子显微分析陶红玉，刘玉，聂鑫，赵东山’，周嘉萍，王建波，桂嘉年(武汉大学1．物理科学与技术学院人工微结构教育部重点实验室，2．电子显微镜中心，湖北武汉430072)摘要：用显微维氏硬度计、金相显微镜(OM)、x射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TE

2、M)研究分析了Mg-10．33wt．％A1—1．26wt．％Zn合金固溶后的时效硬化规律。实验结果表明AZ91(Mg一9wt．％A1．1wt．％Zn-0．2wt．％Mn)舍金添加少量的Al后固溶强化和时效强化效果均有显著提高。实验的时效硬度曲线表明：固溶处理后的Mg一10．33wt．％A1-1．26wt．％Zn合金在473K时效10h获得最佳时效强化效果。经过分析，进一步证实Mg一10．33wt．％A1—1．26wt．％Zn合金固溶后时效过程中单位体积内的连续析出相·Mg，A1相颗粒的数目(Ⅳ)越大，样品的显微硬度值越高。关键词：镁合金

3、；显微硬度；析出相中图分类号：O713．5；O741．2；0766．1；TN304．21；TG115．215．3文献标识码：A在轻型Mg-A1基合金中，由于Mg一9wt．％A1一为进一步研究添加少量Al的AZ91镁铝合金1wt．％Zn-0．2wt．％Mn(AZ91)合金集可铸性、机械在固溶后的时效硬化规律，本文制备了一种铸态的强度和延展性于一身，人们对它的兴趣日益增加，尤镁铝锌合金Mg一10．33wt．％A1—1．26wt．％Zn，采用光其是在汽车工业中¨。在AZ91合金中，加入微学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显量z

4、n和Mn，会增加第二析出相的体积分数，并改善微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)，研究了经固抗腐蚀性能⋯。按照Mg-Al二元合金相图，AZ91中溶处理后样品在473K和573K时效峰值硬度的显析出相是平衡相^y-MgA1：。—Mg。A1：具有复杂的微组织。对比CelottoS⋯测定的AZ91时效硬化曲体心立方(BCC)结构，而基体a—Mg则是密排六方线，实验结果表明Mg-10．33wt．％A1—1．26wt．％Zn(HCP)结构。-Mg。，Al相的点阵参数是合金铸锭样品固溶强化及时效强化效果均优于1．05438nm(空间群I43m)

5、。根据Vegard定律，AZ91镁铝合金。均匀化处理后的AZ91合金的基体仅一Mg平均点阵1实验条件及方法参数是a=0．31694nm和c=0．51582nm。在Mg—A1基合金的时效过程中，-Mg，A1：相以两种方Mg一10．33wt．％A1·1．26wt．％Zn合金铸锭经线式析出，即不连续析出和连续析出。不连续析出发切割制成尺寸为10mm×10mill×10mm的块状样生在晶界，为片状共晶a／／y结构，具有Burgers取品。实验中采用的固溶处理工艺为：将样品缓慢加向关系(OR)，即(0001)／／(110)，[2110]／／热至6

6、93K，在氩气保护下保温48h，然后立即淬水[111]，且在析出过程的早期结束．10_。连续析(室温)。经固溶处理的样品在473K和573K分别出发生在基体的内部，连续析出一MgA1相与基进行不同时间的时效处理。样品的显微硬度测试在体的取向关系，主要为三种：第一类是层片状的与基HXD一1000TMC／LCD显微硬度计上进行。XRD测体相(0【一Mg)保持BurgersOR；第二类为Crawley试在德国BrukerAXSD8ADVANCE型x射线衍射OR，呈六棱柱状(长轴与基面(0001)垂直)；第三仪(Cu．K)上进行。金相样品和SE

7、M样品在机械类为Po~erOR，呈短棱柱体，轴线偏离基面(OOO1)抛光后用5％(体积分数)的硝酸酒精溶液腐蚀。金法线约15o【“。相样品用OlympusPME3型光学显微镜分析显微组收稿日期：2o12—05—03；修订日期：2o12—05—26基金项目：国家自然科学基金资助项目(No．51171130，50771074和50571075)；教育部新世纪优秀人才支持计划(No．NCET-07-0640)作者简介：陶红玉(1987一)，女(汉族)，硕士．E-mail：thy123happy@126．com{通讯作者：赵东山，男(汉族)，教

8、授，博士研究生导师．E—mail：dszhao@whu．edu．cn456电子显微学报J．Chin．Electr．Mierosc．Soc第31卷织。SEM样品在SIRION-200(FEI)场发射扫描电子2