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镁课堂九十话说镁合金过饱和固溶体的分解二

2019-04-11 11:55:08来源:励志吧0次阅读

含3%~8%Zn的Mg-Zn系合金在固溶处理后进行时效处理时其硬化曲线如图所示星力捕鱼
,强化效果不十分明显。Mg-Zn系合金时效时固溶体的脱溶过程比Mg-Al系合金的复杂,有一个预脱溶过程,即在100℃以下会形成GP区,而在100℃时效时会形成相,MgZn相。

相呈杆状,易在位错及空位团上形核长大,因此时效前的冷变形可加速其形成与长大,采用高的固溶处理温度也有利于它的产生(形核)。相很稳定,只有长时间时效才会变成平衡相MgZn2。近期的研究指出,Mg-Zn系合金脱溶时形成了和2两个过渡相,因此,它们的整个脱溶过程为:

过饱和固溶体GP区12MgZn2平衡相

1相为密集六方结构,a=0.52nm,C=0.85nm,杆状,与基体(Mg)共格。2相的晶体结构也是密集六方,a=0.52nm,C=0.848nm,盘状,与基体半共格。脱溶产物主要为1相及2相有机磷供应
,向合金中加入Cu不会改变合金的脱溶进程和时效硬化机制。

系合金

RE为稀土元素,含RE的镁合金有相当强的时效强化作用,并有很好的热稳定性与抗蠕变性能。按Mg-RE系合金的脱溶序列可将它们分为三类:Mg-Nd型、Mg-Y型及WE型合金。

(Ce)合金

型合金的脱溶过程为:GP区。GP区呈针状,与基体完全共格;为亚稳相,也与基体(Mg)完全共格,a=0.64nm,C=0.52nm;相为密集六方晶格,a=0.52nm,C=1.30nm;为平衡稳定相,体心正方结构橡胶轴承图片
,a=1.03nm,C0.593nm。二元Mg-Ce及Mg-MM(富Ce混合稀土)合金的脱溶过程与合金的相似。时效时,析出相和相使合金获得强化并使其具有良好的高温性能。

(Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Lu)系合金

Mg-Y合金有明显的时效强化作用,它的脱溶序列:过饱和固溶体(bco)(bco)(Mg24Y5,bcc)。bco表示底心斜方晶格,bcc表示面心立方晶格。相均匀地在晶内析出,提高合金强度,而相易在晶界及位错处非均匀析出,然后迅速粗化,对合金强化没有贡献;在较高温度下,相转变为粗大的和/或相,因而合金强度下降。

WE系列合金

通过对Mg-RE系合金的研究,成功地研制出以Mg-Y-Nd为基的WE系合金WE54及WE43。它们都有相当大的时效强化效果。它们的析出过程为:

过饱和固溶体

1与Mg3X(X=Nd、Ce、La、Pr、Dy、Sm)为同晶型,即Mg-Nd合金脱溶序列中的相。延长时效时间,亚稳1相片会逐渐原位转变成平衡相。时效时间长达>240小时后,则主要析出相为。及相有较好的高温稳定性,因此,Mg-Gd-Nd系合金是发展耐热镁合金值得关注的合金系之一。

在Mg-Y-Nd系基础上以Ag取代Y形成的Mg-Ag-RE-Zr系合金中,广泛应用的Mg系合金是QE22A。含Ag<2%的合金的脱溶过程类似于Mg-RE系合金,而Ag含量>2%的合金则产生两种独立的脱溶过程,终形成平衡相AgMg12Nd2,出现+脱溶相时,强化效果,抗蠕变力也强。Mg-Ag合金的脱溶序列:

过饱和固溶体杆状GP区

过饱和固溶体椭圆状GP区

相为六方晶格,a=0.963nm,C=1.024nm,杆状,与基体(Mg)共格;相也是六方结构,a=0.556nm,C=0.521nm,等轴形,与基体半共格。

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