固溶处理冷却介质温度对Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金时效组织及硬度的影响

发布时间：2021-02-15 03:36

　　以高稀土含量Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr镁合金为研究对象利用SEM、EBSD和硬度等测试方法,研究不同固溶处理参数下,固溶处理冷却介质温度对合金时效组织和硬度的影响规律。试验结果表明,合金在520℃×24h固溶处理条件下,其冷却介质温度对硬度及组织的影响最为显著,随着固溶冷却介质温度降低,硬度值逐渐增大。同时,固溶冷却介质温度越低,点状Mg₅（Gd,Y）相和片层相在时效中析出的数量越多。当固溶冷却介质温度较高时,时效过程中则以针状Mg₅（Gd,Y）相析出为主且层错相析出较少。此外,由于在低温或短时固溶处理下,合金的晶粒尺寸变化较小,在后续时效过程中细晶强化作用高于析出强化,所以合金的固溶冷却介质温度对时效组织及硬度影响较弱。 

【文章来源】：金属热处理. 2020,45(08)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

试样取样示意图

图2(a～i)为不同固溶参数下，固溶冷却介质温度对硬度值的影响曲线。由图2(a～h)可知，在低温或者高温短时间固溶条件下，固溶冷却介质温度对合金时效硬度值影响不明显，硬化曲线基本重合，硬化规律相同。仅图2(i)在520℃×24 h的固溶参数下，不同的固溶冷却介质温度对时效硬度的影响显著，表现为硬度值大小:淬火介质20℃>50℃>90℃。对该固溶参数合金的硬化曲线进行拟合(见图3)，获得固溶冷却介质温度在20℃时合金平均硬度值相比50℃和90℃，分别高出9 HV0.2和19 HV0.2。以上结果表明:淬火介质温度对时效硬度影响的大小取决于固溶参数，合金的固溶程度越充分，其对时效硬度的影响效果越显著;具体表现为固溶冷却介质温度越低，合金的硬度值越大。2.2 组织影响规律

图4为520℃×24 h固溶，20℃/50℃/90℃冷却+230℃×10 h时效条件下试验合金的组织。由图4可知:不管何种状态，时效析出相主要包括点状相和针状相，相关文献表明以上两相都为强化相Mg5(Gd,Y)[13];基体晶粒内都包含起强化作用的层错相[14]。随着固溶冷却介质温度的升高，其组织差异性主要包括:(1)针状相数量占逐渐增多，见图4(a～c);(2)针状相尺寸逐渐增大，尤其是长度方向，见图4(d～f);(3)层错相逐渐减少，见图4(g～i)。图4 520℃×24 h固溶后以不同冷却介质温度下冷却+230℃×10 h时效后试验合金的显微组织

【参考文献】：
期刊论文
[1]热处理对挤压态Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织和力学性能的影响[J]. 魏迪,杨莉,张尧成,卢王张,庞松,智雅婷.  金属热处理. 2020(05)
[2]双级时效对变形2A12铝合金组织与性能的影响[J]. 闫凡,徐健,张星,闫林.  金属热处理. 2020(04)
[3]高强耐热稀土镁合金研究进展[J]. 杨力祥,肖旅,周海涛,田莹,李飞,曾小勤,孙宝德,李中权.  上海航天. 2019(02)
[4]镁合金中的第二相颗粒强化[J]. 曾小勤,朱庆春,李扬欣,丁文江.  中国材料进展. 2019(03)
[5]稀土镁合金研究与应用进展[J]. 曾小勤.  稀土信息. 2016(02)

博士论文
[1]高性能Mg-RE-TM系镁合金中LPSO相和沉淀硬化相的复合强韧化研究[D]. 黄崧.重庆大学 2016

硕士论文
[1]高强度Mg-Gd-Y-Zn系镁合金及其强化机制的研究[D]. 姚祎.西安理工大学 2019
[2]新型高合金化7xxx系铝合金淬火敏感性研究[D]. 陈金生.北京有色金属研究总院 2017
[3]固溶和时效对三种Mg-Gd-Y合金组织与性能的影响[D]. 王战华.西安工业大学 2015
[4]6082和6061铝合金淬火敏感性及微观组织研究[D]. 温柳.中南大学 2014



本文编号：3034360