·422 北京科技大学学报 第34卷 物的存在又会阻止晶粒长大，使合金组织稳定，晶粒 是随着退火时间的延长，合金性能变化不明显的原 取向随着退火时间延长也不会发生明显变化，这也 因之一 ED ED ED ED TD TD TD TD a (b) (c) (d) 图82#合金不同退火时间后(0002)极图：(a)10min,max=8.5:(b)30min,max=8.9;(c)60min,mar=8.7:(d)120min,max=8.7 Fig.8 (02)pole figures of2 alloy after annealing for different time periods:(a)10min,max=8.5:(b)30min,max=8.9:(c)60 min,max =8.7:(d)120min,max=8.7 2.3断口形貌分析 A山2Y或者A山Y相，这些第二相颗粒在变形的过程 图9所示为2"合金轧后及热处理后拉深断口 中能阻碍晶界和位错滑移，提高合金的变形抗力，但 形貌.可以看到：含Y镁合金轧制板材拉伸断口由 是裂纹源也是来自于第二相颗粒处，第二相粒子在 解理面组成，没有韧窝，这是纯粹的脆性断裂，合金 合金中起一个双重作用.总的来说，退火后合金的 的塑形非常低：但是退火后拉伸断口解理面减少，出 抗拉强度降低，但是有韧窝出现，可以看出塑性提 现了一些细小的韧窝，有一些韧窝坑里面可以看到 高，合金的断裂方式由脆性断裂转化为准解理断裂 小颗粒相，经能谱分析含Y元素，可以确定应该为 和韧性断裂，断口形貌由解理面和韧窝组成. 10 um 10m 图92合金轧后及退火后断口形貌.()轧制板材：(b)退火板材 Fig.9 Fractographs of 2 alloy after rolling and annealing:(a)rolling sheet:(b)annealing sheet 参考文献 3结论 (1)含Y元素AZ31镁合金轧后板材组织含有 [1]Bamberger M,Dehm G.Trends in the development of new Mg al- 较多的孪晶. loys.Annu Rev Mater Res,2008,38:505 (2)随着退火温度的升高，含Y元素镁合金中 [2]Liang D M,Zhao Q,Chu B W,et al.The grain refinement re- searching of Y on the A731 magnesium alloy.Commum Alum 晶粒尺寸逐渐增大，合金力学性能略有提高后逐渐 Magnesium,2008 (2):29 降低；退火时间对含Y元素AZ31镁合金晶粒尺寸 (梁冬梅，赵群，褚丙武，等.Y对AZ31镁合金品粒细化作用 影响不大，但是经过较长时间的退火处理后，晶粒尺 的研究.铝镁通讯，2008(2)：29) 寸更加均匀；300℃退火1h性能最佳，抗拉强度达 B] Son HT,Lee J S,Kang C S,et al.The effects of yttrium element 到255MPa,屈服强度达到170MPa,延伸率达到 on microstructure and mechanical properties of Mg mass%Al3 mass%Ca based alloys fabricated by gravity casting and extrusion 24%. process.Mater Trans,2008,49(5):945 (3)经过热处理后含Y元素AZ31镁合金断裂 [4]Hantzsche K,Bohlen J,Wendt J,et al.Effect of rare earth addi- 方式为准解理断裂和韧性断裂的复合形式. tions on microstructure and texture development of magnesium alloy北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 物的存在又会阻止晶粒长大，使合金组织稳定，晶粒 取向随着退火时间延长也不会发生明显变化，这也 是随着退火时间的延长，合金性能变化不明显的原 因之一． 图 8 2# 合金不同退火时间后( 0002) 极图: ( a) 10 min，max = 8. 5; ( b) 30 min，max = 8. 9; ( c) 60 min，max = 8. 7; ( d) 120 min，max = 8. 7 Fig． 8 ( 0002) pole figures of 2# alloy after annealing for different time periods: ( a) 10 min，max = 8. 5; ( b) 30 min，max = 8. 9; ( c) 60 min，max = 8. 7; ( d) 120 min，max = 8. 7 2. 3 断口形貌分析 图 9 所示为 2# 合金轧后及热处理后拉深断口 形貌． 可以看到: 含 Y 镁合金轧制板材拉伸断口由 解理面组成，没有韧窝，这是纯粹的脆性断裂，合金 的塑形非常低; 但是退火后拉伸断口解理面减少，出 现了一些细小的韧窝，有一些韧窝坑里面可以看到 小颗粒相，经能谱分析含 Y 元素，可以确定应该为 Al2Y 或者 Al3Y 相，这些第二相颗粒在变形的过程 中能阻碍晶界和位错滑移，提高合金的变形抗力，但 是裂纹源也是来自于第二相颗粒处，第二相粒子在 合金中起一个双重作用． 总的来说，退火后合金的 抗拉强度降低，但是有韧窝出现，可以看出塑性提 高，合金的断裂方式由脆性断裂转化为准解理断裂 和韧性断裂，断口形貌由解理面和韧窝组成． 图 9 2# 合金轧后及退火后断口形貌． ( a) 轧制板材; ( b) 退火板材 Fig． 9 Fractographs of 2# alloy after rolling and annealing: ( a) rolling sheet; ( b) annealing sheet 3 结论 ( 1) 含 Y 元素 AZ31 镁合金轧后板材组织含有 较多的孪晶． ( 2) 随着退火温度的升高，含 Y 元素镁合金中 晶粒尺寸逐渐增大，合金力学性能略有提高后逐渐 降低; 退火时间对含 Y 元素 AZ31 镁合金晶粒尺寸 影响不大，但是经过较长时间的退火处理后，晶粒尺 寸更加均匀; 300 ℃ 退火 1 h 性能最佳，抗拉强度达 到 255 MPa，屈服强度达到 170 MPa，延 伸 率 达 到 24% ． ( 3) 经过热处理后含 Y 元素 AZ31 镁合金断裂 方式为准解理断裂和韧性断裂的复合形式． 参 考 文 献 ［1］ Bamberger M，Dehm G． Trends in the development of new Mg al￾loys． Annu Rev Mater Res，2008，38: 505 ［2］ Liang D M，Zhao Q，Chu B W，et al． The grain refinement re￾searching of Y on the AZ31 magnesium alloy． Commum Alum Magnesium，2008( 2) : 29 ( 梁冬梅，赵群，褚丙武，等． Y 对 AZ31 镁合金晶粒细化作用 的研究． 铝镁通讯，2008( 2) : 29) ［3］ Son H T，Lee J S，Kang C S，et al． The effects of yttrium element on microstructure and mechanical properties of Mg-5 mass% Al-3 mass% Ca based alloys fabricated by gravity casting and extrusion process． Mater Trans，2008，49( 5) : 945 ［4］ Hantzsche K，Bohlen J，Wendt J，et al． Effect of rare earth addi￾tions on microstructure and texture development of magnesium alloy ·422·