袁家伟
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李婷
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李兴刚
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李永军
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张奎
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郝永辉
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罗广求
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罗萍
材料热处理学报
采用光学显微镜、X射线衍射、布氏硬度测试、扫描电镜、能谱分析等方法,研究新型Mg-4Zn-1Mn（ZM41）镁合金在铸态和不同热处理状态下的显微组织、成分、硬度变化规律。用激光闪射法测定其不同状态的热扩散系数,计算得到导热率值。以空位扩散机制为基础,研究均匀化扩散动力学过程,建立此合金的均匀化扩散方程。结果表明：铸态组织枝晶偏析严重,晶界上有许多粗大的Mg7Zn3非平衡结晶相,Mn以单质形式存在于合金中。经370℃×12 h均匀化热处理后,大部分的Mg7Zn3相已溶入基体。根据实验结果和均匀化动力学计算,确定最佳均匀化处理工艺为370℃×12 h。该合金室温导热率值为125.5 W/（m.K）,比常见的镁合金如AZ系、AM系、AS系等的导热性能高出1倍左右。
关键词:
Mg-4Zn-1Mn镁合金
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导热率
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均匀化热处理
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扩散动力学
袁家伟
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李婷
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李兴刚
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张奎
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郝永辉
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罗广求
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.03.007
采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射、布氏硬度测试等材料方法,研究了新型变形镁合金Mg-xZn-1Mn(x=4％,5％,6％,质量分数)的铸态合金以及均匀化热处理T4和时效处理T6后合金的显微组织、成分以及硬度的演变规律,建立ZM合金的热处理制度.并以空位扩散机制为基础,研究均匀化扩散动力学过程,建立ZM合金的均匀化扩散方程.结果表明:在ZM系列合金中,铸态组织枝晶偏析严重,晶界上有许多粗大的Mg-Zn共晶组织,Mn主要以单质形式存在于合金中.随着Zn含量的增加,合金的化合物体积分数增加,枝晶明显细化.得出3种合金合理的均匀化处理工艺分别是:ZM41为370℃×12 h；ZM51为390℃×12 h；ZM61为390℃×20h.随着Zn含量的增加,热处理的温度和时间增加.在均匀化过程中,随均匀化处理温度提高,均匀化程度越高,时效硬化效果越好.经均匀化热处理后,大部分的Mg7Zn3相溶入基体.通过扩散动力学计算得到ZM41合金的均匀化处理温度与时间的关系为0.0008/t=exp(-11609.5/T),570 K ＜T＜670 K,由此经验公式计算得出的均匀化处理制度与实验所得结果基本吻合.
关键词:
Mg-Zn-Mn镁合金
,
均匀化热处理
,
扩散动力学
