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开发研究DEVELOPINGRESEARCH

半固态等温热处理

对铸态AZ80镁合金组织的影响

EffectsofSemi-SolidIsothermalHeatTreatmentonStructureofMagnesiumAlloyAZ80

艾秀兰杨军权高峰(大连交通大学辽宁省轨道交通关键材料重点实验室，辽宁省大连市116028)

摘要：研究了等温热处理温度和保温时间对铸态AZ80镁合金半固态组织演变的影响。研究结果表明：在热处理过程中，随保温时间的延长，初生α相演变过程是，首先由大部分粗大的树枝晶二次枝晶臂合并成为大块状，而后大块状晶粒在晶粒内部及晶界处液相和固液界面的曲率共同作用下熔化分离为小块状，继续保温则圆整化；保温时间相同，等温处理的温度越高，枝晶演变过程越快，保温温度越高或保温时间越长，球状晶粒也容易趋于长大。AZ80镁合金半固态成形所需的最佳工艺条件为加热温度570℃左右，保温时间30min。

关键词：镁合金，半固态成形，等温热处理，组织演变

中图分类号：TG146.2+2;文献标识码：A;文章编号：1006-9658(2009)01-3

Abstract:TheeffectsofisothermalheattreatmenttemperatureandholdingtimeonmicrostructureevolutionofAZ80magnesiumalloyinsemi-solidstatehavebeenstudied.Theresultsshowedthatduringheattreatment,withholdingtimeextension,αphaseevolutionprocessisasfollows:themostsecondaryarmsofcoarsedendritegrainswerecombinedtoformbigblockcrystalgrainsfirst;Thenundertheactionofcurvatureofliquidusingrainandgrain-boundary,aswellascurvatureininterfacebetweensolidusandliquidus,theblockcrystalgrainswasmeltedandseparatedtosmallblockgrainsandturntospheroidalshapewhentheholdingtimewasidentical.Thehighertheisothermalheattreatmenttemperaturewas,thefastertheprocessofmicrostructureevolutionwas.Thehighertheholdingtemperatureorthelongertheholdingtimewas,themoresusceptibleforthespheroidalstructuretogrowup.Theoptimalsemi-solidstructureforsemi-solid-formingcanbeobtainedwithholdingtimefor30minatabout570℃.

Keywords:Mgalloy,semi-solidforming,isothermalheattreatment,microstructureevolution

镁合金是目前工业应用中最轻的金属结构材料，具有高的比强度和比刚度，良好的减震降噪、电磁屏蔽性能和良好的铸造、切削加工性能，已广泛应用于航空、航天、汽车制造领域及电子电器领域1-4。但在高强度镁合金组织中，由于α-Mg晶界分布有连续网状的β-Mg??Al?金属间化合物(β相),其网状分布将限制因滑移系少而难以塑性变形的密排六方结构镁基体通过晶界转动诱发二次滑移系的变形机制的启动，结果使AZ80、AZ91等高强度镁合金均表现出脆性断裂特征，从而限制了镁合金的应用开发。AZ80镁合金是常见的变形镁合金之一，其铸态组织由α-Mg和β-Mg?Al??组成，在变形过程中，晶界处

收稿日期：2008-09-17文章编号：2008-132

作者简介：艾秀兰(1971-),女，讲