D0I:10.13374/1.issm100103.2008.12.020 第30卷第12期 北京科技大学学报 Vol.30 No.12 2008年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dee.2008 粉末治金法制备AZ91镁合金的组织及热性能 张洋)王西涛)姜海)何新波) 1)北京科技大学新金属材料国家重点实验室，北京1000832)北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083 摘要采用粉末治金方法制备了AZ91镁合金，研究了烧结温度对合金的致密度和热导率的影响规律，并对烧结样品的物 相和显微组织进行了分析.研究发现，AZ91镁合金的最佳烧结温度为610℃，致密度可以达到97.4%，实验条件下所获得的 最高热导率可达到63.1Wm-1K一1.X射线衍射和扫描电子显微镜结果分析表明，烧结合金组织主要由c一Mg固溶体和B一 Mg7A12相两相组成，其中B-Mg7Al12相表现出离异共晶B相和非连续析出B相两种主要存在形态 关键词AZ91镁合金：粉末冶金：微观组织：热性能 分类号TG146.2+2;TF124 Microstructure and thermal property of AZ91 magnesium alloy prepared by pow- der metallurgy ZHA NG Yang.WANG Xitao).JIA NG Hai2).HE Xinbo2) 1)State Key Laboratory for Advanced Metal and Materials,University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083.China 2)School of Materials Science and Engineering.University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083.China ABSTRACT AZ91 magnesium alloy was fabricated by powder metallurgy.The effects of sintering temperature on the relative densi- ty and thermal conductivity were investigated.The microstructure of the material was observed by X-ray diffraction(XRD)and scan- ning electron microscopy (SEM).The result shows that the best sintering temperature is 610C.At this sintering temperature the relative density can reach 97.4%and the highest thermal conductivity can be upto63.1WmK The sintering microstructure of the alloy is composed of Mg solid solution matrix and B-Mg7Al2.The phase exhibits two main forms,ie..divorced eutectic phase and discontinuous precipitated phase. KEY WORDS AZ91 magnesium alloy:powder metallurgy:microstructure:thermal property 镁合金具有许多突出优点，比如高的比强度和 性加工能力较差：同时，Mg合金硬度低3]，屈服强 比刚度，优异的减震性能，能承受较大冲击振动负 度和抗拉强度不高，这些都严重影响了Mg合金 荷，良好的散热以及全频段电磁屏蔽性能，产品易于 更加广泛的应用，因此有必要开发新型的Mg合金 再回收利用等，因此被认为是21世纪最具开发和应 制备技术，以用来生产复杂、精密、高性能的Mg合 用潜力的绿色材料山，在汽车、电子、航空领域都 金材料和部件 具有诱人的应用前景.其中，随着3C(computer- 从金属粉末冶金以及结合注塑成型发展起来的 communication-consumer electronic)产业的发展，带 金属粉末注射成型技术，具有显著优点：一方面，可 来对部件的质量、导热、减震以及耐冲击等的综合性 以通过添加合金元素以及调整原始粉末粒度来实现 能要求，因而Mg合金作为3C电子产品外壳及散热 对合金晶粒尺寸的有效控制，提高材料的综合性能； 部件材料的应用会逐步扩大②. 另一方面，可以实现复杂形状零件的近成形制备，减 但是，由于大多数Mg合金为密排六方结构，独 少后续加工，降低成本.因此，该技术有望应用于Mg 立滑移系比较少，所以Mg合金的室温塑性较低，塑 合金材料和部件的制备以解决当前存在的问题. 收稿日期：2008-01-02修回日期：2008-03-22 基金项目：教育部新世纪人才计划资助项目(N。:NCET-050104):北京科技大学422人才计划资助项目(N。,200504) 作者简介：张洋(1981一)，男，博士研究生；王西涛(1968一)，男，教授，博士生导师，Emal:xitaowang@gmail,com粉末冶金法制备 AZ91镁合金的组织及热性能 张 洋1） 王西涛1） 姜 海2） 何新波2） 1） 北京科技大学新金属材料国家重点实验室‚北京100083 2） 北京科技大学材料科学与工程学院‚北京100083 摘 要 采用粉末冶金方法制备了 AZ91镁合金‚研究了烧结温度对合金的致密度和热导率的影响规律‚并对烧结样品的物 相和显微组织进行了分析．研究发现‚AZ91镁合金的最佳烧结温度为610℃‚致密度可以达到97∙4％‚实验条件下所获得的 最高热导率可达到63∙1W·m －1·K －1．X 射线衍射和扫描电子显微镜结果分析表明‚烧结合金组织主要由α－Mg 固溶体和β－ Mg17Al12相两相组成‚其中β－Mg17Al12相表现出离异共晶β相和非连续析出β相两种主要存在形态． 关键词 AZ91镁合金；粉末冶金；微观组织；热性能 分类号 TG146∙2＋2；TF124 Microstructure and thermal property of AZ91magnesium alloy prepared by pow￾der metallurgy ZHA NG Y ang 1）‚W A NG Xitao 1）‚JIA NG Hai 2）‚HE Xinbo 2） 1） State Key Laboratory for Advanced Metal and Materials‚University of Science and Technology Beijing‚Beijing100083‚China 2） School of Materials Science and Engineering‚University of Science and Technology Beijing‚Beijing100083‚China ABSTRACT AZ91magnesium alloy was fabricated by powder metallurgy．T he effects of sintering temperature on the relative densi￾ty and thermal conductivity were investigated．T he microstructure of the material was observed by X-ray diffraction （XRD） and scan￾ning electron microscopy （SEM）．T he result shows that the best sintering temperature is610℃．At this sintering temperature the relative density can reach97∙4％ and the highest thermal conductivity can be up to63∙1W·m －1·K －1．T he sintering microstructure of the alloy is composed of α-Mg solid solution matrix andβ-Mg17Al12．T heβphase exhibits two main forms‚i．e．‚divorced eutectic βphase and discontinuous precipitatedβphase． KEY WORDS AZ91magnesium alloy；powder metallurgy；microstructure；thermal property 收稿日期：2008-01-02 修回日期：2008-03-22 基金项目：教育部新世纪人才计划资助项目（No．NCET－05－0104）；北京科技大学422人才计划资助项目（No．200504） 作者简介：张 洋（1981－）‚男‚博士研究生；王西涛（1968－）‚男‚教授‚博士生导师‚E-mail：xitaowang＠gmail．com 镁合金具有许多突出优点‚比如高的比强度和 比刚度‚优异的减震性能‚能承受较大冲击振动负 荷‚良好的散热以及全频段电磁屏蔽性能‚产品易于 再回收利用等‚因此被认为是21世纪最具开发和应 用潜力的“绿色材料” ［1］‚在汽车、电子、航空领域都 具有诱人的应用前景．其中‚随着3C （computer￾communication-consumer electronic）产业的发展‚带 来对部件的质量、导热、减震以及耐冲击等的综合性 能要求‚因而 Mg 合金作为3C 电子产品外壳及散热 部件材料的应用会逐步扩大［2］． 但是‚由于大多数 Mg 合金为密排六方结构‚独 立滑移系比较少‚所以 Mg 合金的室温塑性较低‚塑 性加工能力较差；同时‚Mg 合金硬度低［3］‚屈服强 度和抗拉强度不高［4］‚这些都严重影响了 Mg 合金 更加广泛的应用．因此有必要开发新型的 Mg 合金 制备技术‚以用来生产复杂、精密、高性能的 Mg 合 金材料和部件． 从金属粉末冶金以及结合注塑成型发展起来的 金属粉末注射成型技术‚具有显著优点：一方面‚可 以通过添加合金元素以及调整原始粉末粒度来实现 对合金晶粒尺寸的有效控制‚提高材料的综合性能； 另一方面‚可以实现复杂形状零件的近成形制备‚减 少后续加工‚降低成本．因此‚该技术有望应用于 Mg 合金材料和部件的制备以解决当前存在的问题． 第30卷 第12期 2008年 12月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．30No．12 Dec．2008 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2008．12．020