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均勻化處理對AZ31鑄造鎂合金（化學(xué)成分）組織和性能的影響
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司bt990.com.cn
更新時間：2015-01-14
AZ31鎂合金是商業(yè)應(yīng)用最廣泛的鎂合金之一，鑄造AZ31鎂合金常用作擠壓、鍛造等加工方法的坯料。
?????? 金屬鎂及鎂合金是當(dāng)前工程上應(yīng)用的最輕金屬結(jié)構(gòu)材料之一，具有導(dǎo)熱性好、電磁屏蔽效果好、機(jī)械加工性能好、比強(qiáng)度和比剛度高、阻尼和減震性好、零件尺寸穩(wěn)定等許多優(yōu)點(diǎn)。AZ31鎂合金是商業(yè)應(yīng)用最廣泛的鎂合金之一，鑄造AZ31鎂合金常用作擠壓、鍛造等加工方法的坯料。鑄態(tài)組織由基體α-Mg和β-Mg17Al12析出相組成，其中β-Mg17Al12絕大部分呈粗大的網(wǎng)狀分布在晶界，只有少量的顆粒狀分布在晶內(nèi)，晶界處粗大的β-Mg17Al12合金相在變形時容易形成裂紋源，產(chǎn)生裂紋；有學(xué)者對AZ91鎂合金的均勻化處理的研究發(fā)現(xiàn)，通過均勻化處理使第二相粒子擴(kuò)散到基體中，可以顯著改善合金的組織和性能。以上分析表明，如果能夠減少β-Mg17Al12相成分的量或者改善其在合金中的分布情況，對改善AZ31鎂合金的塑性和力學(xué)性能有重要意義。
實(shí)驗選用AZ31鎂合金，化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)為：2.78Al，0.19Mn，0.87Zn，0.05Ca，0.005Ni，0.1Si，0.003Fe，余為Mg。根據(jù)Mg-Al合金相圖，Mg-Al合金的共晶反應(yīng)溫度為437℃。AZ31的Al含量為3%，AZ31鎂合金在220～590℃具有單相區(qū)。均勻化處理的工藝溫度的選擇以此為依據(jù)，溫度過高則可能造成晶粒異常長大或者出現(xiàn)過燒現(xiàn)象，溫度過低可能需要較長的時間保溫。本文將均勻化處理試驗溫度選擇為360、420和480℃，保溫時間為4、8、12和16h。加熱和保溫過程中用石墨粉保護(hù)試樣，水淬。
鑄造AZ31鎂合金主要由α-Mg基體和沿晶界分布的第二相Mg17Al12組成，Mg17Al12呈不連續(xù)網(wǎng)狀分布在晶界上，AZ31鎂合金是一種典型的鑄造離異共晶體組織。晶粒為粗大的等軸晶和樹枝晶混合體。鑄造AZ31鎂合金最合適均勻化處理工藝為420℃×12h。420℃時第二相粒子能較快地全部回溶到基體之中而晶粒不會長大。此時的拉伸強(qiáng)度達(dá)到峰值，為203MPa。
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