热处理对AZ91D镁合金显微组织的影响.

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ＨｏｔＷｏｒｋｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ２００８，Ｖｏｌ．３７，Ｎｏ．１０

材料热处理技术Ｍａｔｅｒｉａｌ＆ＨｅａｔＴｒｅａｔｍｅｎｔ２００８年５月

镁合金是目前得到应用最轻的金属结构材料，再加上其良好的减振性、切削加工性、尺寸稳定性、铸造成型性及表面装饰性等诸多优点，已经成为目前材料科学研究的重要方向。ＡＺ９１Ｄ镁合金是开发最早、应用最广的商用镁合金之一。该合金可进行热处理强化，但其组织对热处理敏感，因此有关该合金的固溶、时效过程中的许多组织转变和合金相的析出还没有得到完全认识和控制［１］。

一般认为，铸态ＡＺ９１Ｄ镁合金主要由α－Ｍｇ、离异β－Ｍｇ１７Ａｌ１２相和共晶组织（α－Ｍｇ＋β－Ｍｇ１７Ａｌ１２）

组成［２］，其中β相对ＡＺ９１Ｄ镁合金的性能影响已得到广泛的研究，但人们对共晶组织中的共晶α相认识非常有限，甚至经常将共晶α相和先析α相混为一谈。另外，在ＡＺ９１Ｄ镁合金中通常含有一定量的Ｍｎ，通常以固溶体和金属间化合物两种形式存在。据报道［３－４］，Ｍｇ－Ａｌ系镁合金中的

Ａｌ－Ｍｎ金属间化合物主要有Ａｌ６Ｍｎ、Ａｌ４Ｍｎ、

ＡｌＭｎ、Ａｌ８Ｍｎ５四种，形状主要有针状、十字状、花朵状及颗粒状，大小为０．１￣３０μｍ。但是有关

Ａｌ－Ｍｎ金属间化合物的报道主要集中在ＡＭ５０／６０镁合金方面，对ＡＺ９１Ｄ中的Ａｌ－Ｍｎ金

属间化合物的报道非常有限。还有研究［５－６］表明，ＡＺ９１Ｄ镁合金经固溶时效处理后有４种不同形

态和位相关系的β相析出。其中占析出总量９０％以上的第一类析出相因其与基面滑移面（０００１）平

热处理对ＡＺ９１Ｄ镁合金显微组织的影响麻彦龙１，彭华东２，潘承聪１，秦旭１，杜勇１

（１．重庆工学院材料科学与工程学院，重庆４０００５０；２．中国电子科技集团公司第二十六研究所，重庆４０００６０）

摘

要：研究了铸态、固溶及时效ＡＺ９１Ｄ镁合金的微观组织，分析了热处理对合金组织和显微硬度的影响。

结果表明，薄片状共晶α相和粗大块状β相的热稳定性都不高，但可分别经过３８０和４１０℃固溶处理加以消除；

Ａｌ－Ｍｎ相主要呈颗粒状或针状，尺寸为１０￣５０μｍ，经４１０℃×２４ｈ固溶处理未发生明显改变。固溶样品经２００℃×

１２ｈ时效后有大量长１０μｍ、直径１￣２μｍ的杆状相析出，且主要垂直或斜交于基体，但当时效温度继续升高时析出相将转变为大部分平行于基体分布，使第二相的强化效果减弱。

关键词：ＡＺ９１Ｄ镁合金；固溶；时效；共晶；Ａｌ－Ｍｎ相中图分类号：ＴＧ１５６．９２；ＴＧ１４６．２＋２

文献标识码：Ａ

文章编号：１００１－３８１４（２００８）１０－００５０－０４ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆＨｅａｔＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｎＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＡＺ９１ＤＭａｇｎｅｓｉｕｍＡｌｌｏｙ

ＭＡＹａｎｌｏｎｇ１，ＰＥＮＧＨｕａｄｏｎｇ２，ＰＡＮＣｈｅｎｇｃｏｎｇ１，ＱＩＮＸｕ１，ＤＵＹｏｎｇ１

（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００５０，Ｃｈｉｎａ；２．ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｒｏｕｐＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＮｏ．２６ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００６０，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆａｓ－ｃａｓｔ，ｓｏｌｕｔｉｏｎ－ｔｒｅａｔｅｄａｎｄａｇｅｄＡＺ９１Ｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓｏｆｔｈｅａｌｌｏｙｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｌａｍｉｎａｒαｐｈａｓｅａｎｄｂｌｏｃｋｙβｐｈａｓｅａｒｅｎｏｔｇｏｏｄ，ｂｕｔｃａｎｂｅｅｌｉｍｉｎａｔｅｄｂｙｓｏｌｕｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔａｔ３８０℃ａｎｄ４１０℃ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ａｌ－Ｍｎｐｈａｓｅｓ，ｏｎｔｈｅｏｔｈｅｒｈａｎｄ，ａｒｅｔｈｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆｇｒａｎｕｌｅａｎｄａｃｉｃｕｌａｅｗｉｔｈｔｈｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎｏｆ１０ｔｏ５０μ

ｍ，ａｎｄｋｅｅｐａｌｍｏｓｔｕｎｃｈａｎｇｅｄｄｕｒｉｎｇｓｏｌｕｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔ（４１０℃×２４ｈ）．Ａｌａｒｇｅａｍｏｕｎｔｏｆｓｅｃｏｎｄｐｈａｓｅｓｉｎｔｈｅｆｏｒｍｓｏｆｒｏｄｗｉｔｈｄｉｍｅｎｓｉｏｎｏｆ１０μｍ，! １￣! ２μｍａｒｅｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｄａｆｔｅｒａｇｉｎｇａｔ２００℃ｆｏｒ１２ｈ，ａｎｄａｒｅｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒｔｏｏｒｃｒｏｓｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｍａｔｒｉｘ．Ｓｕｃｈｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｓｗｉｌｌｃｈａｎｇｅｉｎｔｏｔｈｅｏｎｅｓｗｈｉｃｈａ

ｒｅｍａｉｎｌｙｐａｒａｌｌｅｌｔｏｔｈｅｍａｔｒｉｘｗｈｅｎａｇｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｆｕｒｔｈｅｒ．Ａｓａｒｅｓｕｌｔ，ｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇｅｆｆｅｃｔｏｆｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｓｄｅｃｌｉｎｅｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＡＺ９１Ｄｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙ；ｓｏｌｕｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ａｇｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｅｕｔｅｃｔｉｃ；Ａｌ－Ｍｎｐｈａｓｅ

收稿日期：２００７－１１－２３

基金项目：重庆市自然科学基金计划资助项目（ＣＳＴＣ２００７ＢＢ４４０３）作者简介：麻彦龙（１９７８－），男，甘肃庆阳人，讲师，硕士，主要从事镁

合金材料的研究与开发；电话：０２３－６８６６６４２５；Ｅ－ｍａｉｌ：ｍａｙａｎｌｏｎｇ＠ｃｑｉｔ．ｅｄｕ．ｃｎ ●

热处理技术● ５０

《热加工工艺》２００８年第３７卷第１０期材料热处理技术

Ｍａｔｅｒｉａｌ＆ＨｅａｔＴｒｅａｔｍｅｎｔ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

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。