稀有金属材料与工程
稀有金屬材料與工程
희유금속재료여공정
RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERNG
2013年
12期
2447-2452
,共6页
石国梁%张丁非%赵霞兵%张奎%李兴刚%李永军%马鸣龙
石國樑%張丁非%趙霞兵%張奎%李興剛%李永軍%馬鳴龍
석국량%장정비%조하병%장규%리흥강%리영군%마명룡
ZM61镁合金%析出相演变%双级时效%α-Mn%异质形核
ZM61鎂閤金%析齣相縯變%雙級時效%α-Mn%異質形覈
ZM61미합금%석출상연변%쌍급시효%α-Mn%이질형핵
ZM61 magnesium alloy%precipitate evolution%double aging%α-Mn%heterogeneous nucleation
通过透射电子显微技术(TEM)研究了Mg-6 wt％Zn-1 wt％Mn (ZM61)合金在单级和双级时效过程中过渡相β1'和β2'的演变规律以及β1'杆状相在α-Mn颗粒上异质形核的原因.ZM61合金在不同温度的硬化曲线(130、160、180、200、230℃)均表明:与单级时效相比,双级时效的硬化效果更好同时硬化速率更快.由于β1'杆状相的表面能和形核能垒均小于β2'盘状相,因此,峰时效之前主要发生β1'杆状相的快速形核和伸长;β1'杆状相体积分数的增加在带来硬度增加的同时也提升了体系的应变能,β2'盘状相取代β1'杆状相可以释放这一累积的应变能,因而过时效阶段主要发生β2'盘状相对β1'杆状相的逐步取代.ZM61合金在预时效后(90℃/24 h),组织中存在高弥散度的G.P.区(～10 nm),它们可以作为第二级时效过程中β1'杆状相的形核核心,从而大幅提升了杆状相的弥散度.由于β1杆状相在α-Mn颗粒上异质形核可以形成β1'/α-Mn共格界面,取代之前的非共格的α-Mn/α-Mg界面,从而有效降低了体系的界面能,因此时效态组织中普遍存在β1'杆状相在α-Mn颗粒上异质形核的现象.
通過透射電子顯微技術(TEM)研究瞭Mg-6 wt％Zn-1 wt％Mn (ZM61)閤金在單級和雙級時效過程中過渡相β1'和β2'的縯變規律以及β1'桿狀相在α-Mn顆粒上異質形覈的原因.ZM61閤金在不同溫度的硬化麯線(130、160、180、200、230℃)均錶明:與單級時效相比,雙級時效的硬化效果更好同時硬化速率更快.由于β1'桿狀相的錶麵能和形覈能壘均小于β2'盤狀相,因此,峰時效之前主要髮生β1'桿狀相的快速形覈和伸長;β1'桿狀相體積分數的增加在帶來硬度增加的同時也提升瞭體繫的應變能,β2'盤狀相取代β1'桿狀相可以釋放這一纍積的應變能,因而過時效階段主要髮生β2'盤狀相對β1'桿狀相的逐步取代.ZM61閤金在預時效後(90℃/24 h),組織中存在高瀰散度的G.P.區(～10 nm),它們可以作為第二級時效過程中β1'桿狀相的形覈覈心,從而大幅提升瞭桿狀相的瀰散度.由于β1桿狀相在α-Mn顆粒上異質形覈可以形成β1'/α-Mn共格界麵,取代之前的非共格的α-Mn/α-Mg界麵,從而有效降低瞭體繫的界麵能,因此時效態組織中普遍存在β1'桿狀相在α-Mn顆粒上異質形覈的現象.
통과투사전자현미기술(TEM)연구료Mg-6 wt％Zn-1 wt％Mn (ZM61)합금재단급화쌍급시효과정중과도상β1'화β2'적연변규률이급β1'간상상재α-Mn과립상이질형핵적원인.ZM61합금재불동온도적경화곡선(130、160、180、200、230℃)균표명:여단급시효상비,쌍급시효적경화효과경호동시경화속솔경쾌.유우β1'간상상적표면능화형핵능루균소우β2'반상상,인차,봉시효지전주요발생β1'간상상적쾌속형핵화신장;β1'간상상체적분수적증가재대래경도증가적동시야제승료체계적응변능,β2'반상상취대β1'간상상가이석방저일루적적응변능,인이과시효계단주요발생β2'반상상대β1'간상상적축보취대.ZM61합금재예시효후(90℃/24 h),조직중존재고미산도적G.P.구(～10 nm),타문가이작위제이급시효과정중β1'간상상적형핵핵심,종이대폭제승료간상상적미산도.유우β1간상상재α-Mn과립상이질형핵가이형성β1'/α-Mn공격계면,취대지전적비공격적α-Mn/α-Mg계면,종이유효강저료체계적계면능,인차시효태조직중보편존재β1'간상상재α-Mn과립상이질형핵적현상.
