5%Al合金化对Mg-6Zn镁合金非枝晶组织演变的影响

张玉^1,2，李明^1,2，杨文龙^1,2，王宗刚^1,2，王学志^1,2，王琦山¹

1. 河西学院物理与机电工程学院2. 河西学院先进材料成形技术研究所

摘 要：利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）研究了Mg-6Zn和Mg-6Zn-5Al合金（质量分数）的铸态组织和等温热处理后非枝晶组织的演变规律。结果表明:Mg-6Zn合金的铸态组织主要由α-Mg和MgZn₂相组成;Mg-6Zn-5Al合金铸态组织主要由α-Mg、Mg₂Zn₃、Mg₁₇Al₁₂和Mg₃₂（Al,Zn）₄₉相组成,其共晶组织形貌演变成粗大连续,且晶内颗粒状的第二相粒子数量增加。Mg-6Zn-5Al合金经600℃保温30 min后获得了细小圆整、均匀分布的近球状颗粒,其平均尺寸和圆整度分别为75μm和1.09。非枝晶组织演变的主要机制包括共晶组织熔化,溶质原子扩散,枝晶组织的粗化、分离、球化和颗粒的合并与长大。5%Al合金化促进了Mg-6Zn合金的非枝晶组织演变,主要归于合金化使铸态组织中析出了亚晶界,其为溶质原子的扩散提供便捷通道和润湿驱动力,同时降低了体系的总自由能和异质形核功,使合金在成分起伏和能量起伏作用下加快了枝晶组织的熔断、分离和球化。

关键词：Mg-6Zn镁合金;Al合金化;等温热处理;演变机制;亚晶界;