為研究時(shí)效處理對Mg-Nd-Zn-Zr合金組織的影響,在540℃進(jìn)行固溶處理保溫8 h,在200℃進(jìn)行時(shí)效處理,時(shí)效時(shí)間分別為10 min、30 min、1 h、2 h、4 h、8 h、16 h、24 h、72 h、240 h、480 h。對合金顯微組織進(jìn)行分析,研究其與時(shí)效處理后合金的析出物和硬度的關(guān)系。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),Mg-Nd-Zn-Zr合金的鑄態(tài)組織中晶粒為等軸狀,第二相呈網(wǎng)狀分布。經(jīng)固溶處理后,第二相向內(nèi)溶解,網(wǎng)狀斷開。再經(jīng)200℃時(shí)效處理,第二相(β′)原位析出致其更加均勻,使其硬度明顯提高。β′相的析出速率呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢,在時(shí)效處理2 h～4 h時(shí)硬度達(dá)到峰值。到達(dá)峰時(shí)效后β′相開始向β相轉(zhuǎn)化,β′相為主要合金強(qiáng)化相。
【部分圖文】：

由圖1a可看出,鑄態(tài)合金的晶粒呈現(xiàn)出等軸狀。合金由基體α-Mg相和離異共晶第二相(Mg41Nd5)構(gòu)成。這樣的共晶第二相的形狀呈網(wǎng)狀,組織比較粗大,主要分布于晶界處。從圖1b中可以看到,在晶粒內(nèi)部還有一些細(xì)小的點(diǎn)狀分布相,這些是在凝固過程中在晶粒內(nèi)部產(chǎn)生的共晶相,主要分布在靠近晶界的位置,晶粒中心區(qū)域較少。2.1.2 合金的固溶組織

圖3a、3b、3c為合金200 ℃下經(jīng)過30 min、1 h、2 h時(shí)效處理的顯微組織。觀察到Mg-Nd-Zn-Zr合金時(shí)效處理后所得組織與固溶處理后所得組織類似。主要由于合金經(jīng)過時(shí)效處理后元素在晶界與晶內(nèi)所析出的析出相相對較小,在光學(xué)顯微鏡的觀察下由于較小而導(dǎo)致難以觀察。在圖3中仍可以見花瓣?duì)罱M織,所以固溶處理時(shí)析出的富Zr相仍存在于時(shí)效處理之后的組織中。合金在200 ℃時(shí)效處理10 min,組織與固溶態(tài)相比基本未發(fā)生變化,富鋯區(qū)依然是細(xì)小的顆粒組成,密度未發(fā)生變化。時(shí)效30 min后,有少量的針狀組織出現(xiàn),有研究表明其為時(shí)效前期的β″相[11,12]。1 h后富鋯區(qū)中的顆粒相開始增多,尺寸開始變大,富鋯區(qū)與α-Mg基體的分界線逐漸明顯。時(shí)效時(shí)間為2 h時(shí),富鋯區(qū)附近出現(xiàn)明顯針狀組織。

合金在200 ℃時(shí)效處理10 min,組織與固溶態(tài)相比基本未發(fā)生變化,富鋯區(qū)依然是細(xì)小的顆粒組成,密度未發(fā)生變化。時(shí)效30 min后,有少量的針狀組織出現(xiàn),有研究表明其為時(shí)效前期的β″相[11,12]。1 h后富鋯區(qū)中的顆粒相開始增多,尺寸開始變大,富鋯區(qū)與α-Mg基體的分界線逐漸明顯。時(shí)效時(shí)間為2 h時(shí),富鋯區(qū)附近出現(xiàn)明顯針狀組織。圖4為時(shí)效4 h、8 h、16 h、24 h時(shí)效組織。當(dāng)時(shí)效時(shí)間為4 h時(shí),富鋯區(qū)大小未發(fā)生明顯變化,但相比較2 h時(shí)效,富鋯區(qū)析出的針狀組織開始增大,同時(shí)富鋯區(qū)內(nèi)析出相的密度下降,某些部位隱約可見條狀組織�？烧J(rèn)為時(shí)效時(shí)間達(dá)到4 h時(shí),前期固溶的合金元素已全部析出, 合金內(nèi)部的析出開始現(xiàn)聚集。當(dāng)時(shí)效時(shí)間達(dá)到8 h后,大量固溶原子析出,使針狀相進(jìn)一步長大。同時(shí)一些細(xì)小的析出相也通過合并,并入較大的析出相中,使得析出相彌散程度下降,原本顆粒密集的富鋯區(qū)中基體區(qū)域增大,富鋯區(qū)外圍開始出現(xiàn)較短的條狀組織,富鋯區(qū)與基體的分界線不再明顯,開始出現(xiàn)碎化。時(shí)效時(shí)間達(dá)到24 h后,富鋯區(qū)不再保持原有的形狀,而是開始發(fā)生聚集現(xiàn)象,從圖中可以看到尺寸較小的小團(tuán)簇出現(xiàn)。析出相的密度進(jìn)一步下降,從富鋯區(qū)中可以明顯看到有基體相出現(xiàn)。
【相似文獻(xiàn)】

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