第9期 李坊平等：铸造1060/AZ31包铝镁合金界面结构与显微组织 ·1051· 界面在AZ31合金附近的结构依次由αMg固溶体 500 层、片层状aMg+BMg1,A山12共晶层和BMg1,A山12化 400A ·AMg 合物层组成. 2.2.21060纯铝界面显微组织及结构 300 包铝镁锭在1060铝板界面处的显微组织如图 200 7所示.图中呈灰色且较为平直的界面为1060纯铝 100 板初始表面，而呈白亮色波纹状区域为Mg元素在 1060纯铝板的扩散层.对扩散层进行X射线衍射 20 30 405060 7080 26) 分析，主要为AMg相，如图8所示.图9为对扩散 层附近区域进行的Mg和A!元素的线扫描.可以看 图81060纯铝界面附近X射线衍射谱 Fig.8 XRD pattem of the interfacial laver near 1060 aluminum 出，1060纯铝板基体中Mg元素的含量接近于零，扩 散层中Mg和A1元素的摩尔分数基本相同，说明扩 散层为稳定的AMg相. 1060铝 扩散层 B-g,A1化合物 AIMg化合物) 1060铝 一扩散层 共阻织 100m BMg,A化合物 图91060铝板界面附近Mg和A1元素线扫描图 100 gm Fig.9 Line-scanning spectra of Al and Mg in the interfacial layer 图71060纯铝界面附近显微组织 near 1060 aluminum Fig.7 Interfacial microstructure near the 1060 aluminum plate 度变化与其组织结构相一致 2.3硬度测试 3讨论 对铸造包铝镁锭界面附近进行了显微硬度测 试，如图10(a)所示.从图10(b)的测试结果可以看 李世春等认为，任意两个不同的组元A和 出，AZ31合金基体显微硬度的平均值为HV54.2, B,通过扩散热处理后都可以形成扩散溶解层.假定 而在共晶层位置由于硬质相BMg,Al2含量的增 在室温条件下将组元A和组元B接触在一起形成 加，显微硬度值逐渐增大，并在BMg1,A12金属间化 的相界面，组成初始态(h态)：将处于h态的组元A 合物层和AMg相扩散层达到硬度峰值，其显微硬 和B置于高温条件下保温足够长时间，在相界面将 度值约HV230左右，至1060铝基体显微硬度急剧 形成扩散溶解层，称为终态(t态).通过扩散溶解， 下降，约为HV24.7.包铝镁锭复合界面的显微硬 系统从h态过渡到t态，整个过程就是扩散溶解过 a 250 b 200 150 100 50--。- 0.5 1.01.52.02.5 50 pm 距离/mm 图10铸锭复合界面硬度测试结果.()压痕显微照片：(b)扩散溶解层硬度曲线 Fig.10 Microhardness test of interfacial layers:(a)micrograph:(b)hardness curve of the diffusion fusion layer第 9 期 李坊平等: 铸造 1060 /AZ31 包铝镁合金界面结构与显微组织 界面在 AZ31 合金附近的结构依次由 α-Mg 固溶体 层、片层状 α-Mg + β-Mg17Al12共晶层和 β-Mg17Al12化 合物层组成． 2. 2. 2 1060 纯铝界面显微组织及结构 包铝镁锭在 1060 铝板界面处的显微组织如图 7 所示． 图中呈灰色且较为平直的界面为 1060 纯铝 板初始表面，而呈白亮色波纹状区域为 Mg 元素在 1060 纯铝板的扩散层． 对扩散层进行 X 射线衍射 分析，主要为 AlMg 相，如图 8 所示． 图 9 为对扩散 层附近区域进行的 Mg 和 Al 元素的线扫描． 可以看 出，1060 纯铝板基体中 Mg 元素的含量接近于零，扩 散层中 Mg 和 Al 元素的摩尔分数基本相同，说明扩 散层为稳定的 AlMg 相． 图 10 铸锭复合界面硬度测试结果 . ( a) 压痕显微照片; ( b) 扩散溶解层硬度曲线 Fig． 10 Microhardness test of interfacial layers: ( a) micrograph; ( b) hardness curve of the diffusion fusion layer 图 7 1060 纯铝界面附近显微组织 Fig． 7 Interfacial microstructure near the 1060 aluminum plate 2. 3 硬度测试 对铸造包铝镁锭界面附近进行了显微硬度测 试，如图10( a) 所示． 从图10( b) 的测试结果可以看 出，AZ31 合金基体显微硬度的平均值为 HV 54. 2， 而在共晶层位置由于硬质相 β-Mg17 Al12 含量的增 加，显微硬度值逐渐增大，并在 β-Mg17Al12金属间化 合物层和 AlMg 相扩散层达到硬度峰值，其显微硬 度值约 HV 230 左右，至 1060 铝基体显微硬度急剧 下降，约为 HV 24. 7． 包铝镁锭复合界面的显微硬 图 8 1060 纯铝界面附近 X 射线衍射谱 Fig． 8 XRD pattern of the interfacial layer near 1060 aluminum 图 9 1060 铝板界面附近 Mg 和 Al 元素线扫描图 Fig． 9 Line-scanning spectra of Al and Mg in the interfacial layer near 1060 aluminum 度变化与其组织结构相一致． 3 讨论 李世春等［14］认为，任意两个不同的组元 A 和 B，通过扩散热处理后都可以形成扩散溶解层． 假定 在室温条件下将组元 A 和组元 B 接触在一起形成 的相界面，组成初始态( h 态) ; 将处于 h 态的组元 A 和 B 置于高温条件下保温足够长时间，在相界面将 形成扩散溶解层，称为终态( t 态) ． 通过扩散溶解， 系统从 h 态过渡到 t 态，整个过程就是扩散溶解过 ·1051·