材料研究学报

作者：魏杰,王渠东,叶兵,蒋海燕,丁文江

单位：1. 上海交通大学材料科学与工程学院 轻合金精密成型国家工程研究中心和;金属基复合材料国家重点实验室 上海2002402. 上海材料创新研究院 上海 200240

关键词：金属材料,NZ30K镁合金,固溶时效处理,微观组织,晶粒生长模型,力学性能

基金：国家重点研发计划(2016YFB0301001);高等学校学科创新引智计划(B16032)

使用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、硬度测试和拉伸性能测试等方法，研究了热处理对真空压铸NZ30K镁合金微观组织及力学性能的影响。结果表明：铸态合金的宏观组织分为表层区和心部区，表层区组织由细小α-Mg等轴晶和分布在晶界的Mg12Nd组成，心部区组织则由细小α-Mg等轴晶、粗大预结晶组织(ESCs)和分布在晶界的离异共晶Mg12Nd组成。在固溶处理过程中心部区晶粒的长大比表层区更为显著，晶界迁移速率与晶粒尺寸不均匀呈正相关性，满足晶粒长大模型v=M0 exp (-Q/RT) A (1/D1-1/D2)。合金的优化热处理工艺为540℃×6 h+200℃×8 h。与铸态合金(UTS=186.0±1.5 MPa，YS=131±2.5 MPa，EL=6.6±0.4%)相比，峰值时效态合金的抗拉强度和屈服强度分别提高到了223.6±4.1 MPa和172.8±2.9 MPa，但延伸率降低到了4.2±0.3%。其强度的提高主要得益于时效析出的片状纳米β"相能够有效地阻碍位错在基面上的滑移。铸态和热处理态合金的表层区断裂模式均为韧性断裂，而心部区的断裂模式在铸态下为准解理断裂、在固溶态下为解理断裂、在峰值时效态下为准解理断裂。

来源：2019年第1期

《材料研究学报》期刊编辑部

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