• <th id="6rjzz"></th>
  • <tr id="6rjzz"><sup id="6rjzz"></sup></tr>
    <code id="6rjzz"><small id="6rjzz"></small></code>
    1. <code id="6rjzz"></code>

      1. 新聞動態

        鎂合金過飽和固溶體的分解知識

          與其他金屬材料一樣,常常對鎂合金施加種種熱處理來改善其使用性能或工藝性能,常用的熱處理方法有退火、固溶-淬火、時效等,選用哪種熱處理與合金成分、產品類型(鑄件還是加工的)以及預期的工作條件有關。
          
          鎂合金為何可進行熱處理
          
          鎂合金的熱處理基礎是依賴于合金在固態加熱及冷卻過程中組織結構的變化有成分及組織均勻化、回復與再結晶,以及固態相變過程。鎂合金的基本固態相變形式是固溶化(溶解)與過飽和固溶體的分解(脫溶、析出、沉淀),與鋁合金、銅合金中的變化規律相似。
          
          鎂合金過飽和固溶體的分解過程符合一般合金過飽和固溶分解時的階次規則,通常都經過GP區、過流相、平衡相階段等,但是不同的鎂合金系有不同的特點,扼要說明于下。
          
          Mg-Al-(Zn)合金過飽和固溶體的分解
          
          Mg-Al系合金在共晶溫度(437℃)以下的平衡組織為Mg基固溶體+Al12Mg17化合物。Al在Mg中的固溶度隨溫度降低而明顯減少,從437℃的11.5%降低到室溫下的約1%。因此,原則上可利用固溶-淬火后得到鋁在鎂中的過飽和固溶體,然后再進行時效,使過飽和固溶體分解,從中析出能使合金強化的脫溶相,即發生時效強化。不過實際上,Mg-Al系合金的時效強化甚微,沒有實用價值。因而轉向Mg-Al-Zn系合金。
          
          Mg-Al-Zn系合金是最早也是廣泛應用的鎂合金,從上世紀30年代以來,很多學者及研究人員對該系合金的脫溶過程、脫溶相的結構、形貌及分布作了細致的研究。即使在時效溫度較低的情況下,也均直接從過飽和固溶體中直接析出平衡相Al12Mg17,在任何情況下都不出現GP區或過渡相結構,可見其脫溶序列極為簡單。
          
          Al12Mg17相的脫溶以兩種方式進行:晶內的全面析出,從晶界開始發生的胞狀析出或不連續析出。通常,它們在合金中同時發生,并在廣泛的時效溫度區內并存且相互競爭,爭奪地盤。
          
          目前應用的Mg-Al-Zn系合金AZ61及AZ91等的Zn含量不影響合金的相組成及脫溶情況。Mg-Al合金中Al12Mg17相的脫溶有一定的時效硬化效應,AZ91合金的時效硬化曲線如圖1所示,表明時效開始時有一段孕育期,隨后硬度HV穩定地上升到峰值。
          
          不連續脫溶對Mg-Al合金的力學性能都不利,因此要求減少此種脫溶相所占的比例。不連續脫溶的發生與合金成分、時效溫度及時效前的冷變形有關,同時固溶處理溫度、淬火冷卻速度等也有一定的關系。固溶處理溫度高,合金成分更均勻,有利于連續脫溶;冷卻速度低如空冷,可擴大不連續脫溶范圍。因此,適當地選擇合金成分及工藝條件有利于改善合金性能,淬火冷卻速度對AZ92A合金時效組織及性能的影響見下表。

          


          含3%~8%Zn的Mg-Zn系合金在固溶處理后進行時效處理時其硬化曲線如圖所示,強化效果不十分明顯。Mg-Zn系合金時效時固溶體的脫溶過程比Mg-Al系合金的復雜,有一個預脫溶過程,即在100℃以下會形成GP區,而在100℃時效時會形成β'相,MgZn'相。
          
          β'相呈桿狀,易在位錯及空位團上形核長大,因此時效前的冷變形可加速其形成與長大,采用高的固溶處理溫度也有利于它的產生(形核)。β'相很穩定,只有長時間時效才會變成平衡相MgZn2。近期的研究指出,Mg-Zn系合金脫溶時形成了β'和β'2兩個過渡相,因此,它們的整個脫溶過程為:
          
          過飽和固溶體→GP區→β'1→β'2→MgZn2平衡相
          
          β'1相為密集六方結構,a=0.52nm,C=0.85nm,桿狀,與基體α(Mg)共格。β'2相的晶體結構也是密集六方,a=0.52nm,C=0.848nm,盤狀,與基體半共格。脫溶產物主要為β'1相及β'2相,向合金中加入Cu不會改變合金的脫溶進程和時效硬化機制。
          
          Mg-RE系合金
          
          RE為稀土元素,含RE的鎂合金有相當強的時效強化作用,并有很好的熱穩定性與抗蠕變性能。按Mg-RE系合金的脫溶序列可將它們分為三類:Mg-Nd型、Mg-Y型及WE型合金。
          
          Mg-Nd(Ce)合金
          
          Mg-Nd型合金的脫溶過程為:GP區→β''→β'→β。GP區呈針狀,與基體完全共格;β''為亞穩相,也與基體α(Mg)完全共格,a=0.64nm,C=0.52nm;β'相為密集六方晶格,a=0.52nm,C=1.30nm;β為平衡穩定相,體心正方結構,a=1.03nm,C0.593nm。二元Mg-Ce及Mg-MM(富Ce混合稀土)合金的脫溶過程與Mg-Nd合金的相似。時效時,析出β''相和β'相使合金獲得最大強化并使其具有良好的高溫性能。
          
          K-Mg-Y(Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Lu)系合金
          
          Mg-Y合金有明顯的時效強化作用,它的脫溶序列:過飽和固溶體→β''(bco)→β'(bco)→β(Mg24Y5,bcc)。bco表示底心斜方晶格,bcc表示面心立方晶格。β''相均勻地在晶內析出,提高合金強度,而β'相易在晶界及位錯處非均勻析出,然后迅速粗化,對合金強化沒有貢獻;在較高溫度下,β''相轉變為粗大的β'和/或β相,因而合金強度下降。
          
          WE系列合金
          
          通過對Mg-RE系合金的研究,成功地研制出以Mg-Y-Nd為基的WE系合金WE54及WE43。它們都有相當大的時效強化效果。它們的析出過程為:
          
          過飽和固溶體→β''→β'→β1→β
          
          β1與Mg3X(X=Nd、Ce、La、Pr、Dy、Sm)為同晶型,即Mg-Nd合金脫溶序列中的β'相。延長時效時間,亞穩β1相片會逐漸原位轉變成平衡β相。時效時間長達>240小時后,則主要析出相為β。β''及β'相有較好的高溫穩定性,因此,Mg-Gd-Nd系合金是發展耐熱鎂合金值得關注的合金系之一。
          
          在Mg-Y-Nd系基礎上以Ag取代Y形成的Mg-Ag-RE-Zr系合金中,最廣泛應用的Mg系合金是QE22A。含Ag<2%的合金的脫溶過程類似于Mg-RE系合金,而Ag含量>2%的合金則產生兩種獨立的脫溶過程,最終形成平衡相AgMg12Nd2,出現γ+β脫溶相時,強化效果最大,抗蠕變力也最強。Mg-Ag合金的脫溶序列:
          
          過飽和固溶體→桿狀GP區→γ
          
          過飽和固溶體→橢圓狀GP區→β→AgMg12Nd2
          
          γ相為六方晶格,a=0.963nm,C=1.024nm,桿狀,與基體α(Mg)共格;β相也是六方結構,a=0.556nm,C=0.521nm,等軸形,與基體半共格。

        版權所有© 2020 東莞市聯維鎂合金材料有限公司 粵ICP備17028458號 技術支持: 沃派創想
        好男人免费视频芒果视频在线观看-欧美久久精品一级c片-曰本人与黑人牲交-1区2区3区高清视频

      2. <th id="6rjzz"></th>
      3. <tr id="6rjzz"><sup id="6rjzz"></sup></tr>
        <code id="6rjzz"><small id="6rjzz"></small></code>
        1. <code id="6rjzz"></code>