好方法帶來金相“鎂”圖
2022-01-11 17:24:53
作者：材料與測(cè)試 來源：材料與測(cè)試
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鎂合金是工程應(yīng)用中最輕的有色金屬結(jié)構(gòu)材料，其比強(qiáng)度和比剛度均高于鋁合金和鋼，目前被廣泛用于航空、航天、汽車、武器裝備和3C產(chǎn)品等行業(yè)，以減輕重量，減少耗油，提高綜合性能。
目前，鎂合金的金相試樣制備技術(shù)仍不成熟，存在很多難點(diǎn)。比如制備金相試樣易出現(xiàn)劃痕，難以選取適當(dāng)?shù)母g液等，從而影響金相觀察質(zhì)量。且根據(jù)合金組織狀態(tài)的不同，鑄態(tài)、固溶態(tài)及析出態(tài)對(duì)同一腐蝕液的腐蝕耐受時(shí)間不同，電解拋光的工藝亦有差別。為此，北京理工大學(xué)和燕山大學(xué)的研究人員們優(yōu)化和細(xì)化了AZ80鎂合金的金相試樣制備技巧，并研究了不同鎂合金微觀組織狀態(tài)下的電解拋光工藝，以提高鎂合金的金相觀察質(zhì)量。
1 試樣制備及試驗(yàn)方法
選用的試驗(yàn)材料為AZ80鎂合金，材料狀態(tài)分別為鑄態(tài)、固溶態(tài)和時(shí)效態(tài)。
對(duì)所選材料進(jìn)行預(yù)處理：將被測(cè)金屬制成塊狀或圓柱狀試樣，大小適宜手握。將制備的試樣在金相砂紙上磨光，其所采用的砂紙粒度排號(hào)順序如下：150#→400#→800#→1500#→2000#→2500#→3000#。打磨好后對(duì)其進(jìn)行機(jī)械拋光。將機(jī)械拋光好的試樣置于電解拋光機(jī)上；以鎂合金試樣為陽極，與恒流穩(wěn)壓電源正極相連，并浸入盛有體積分?jǐn)?shù)為37.5%的磷酸酒精電解拋光液的電解容器中；以不銹鋼片為陰極，并與恒流穩(wěn)壓電源負(fù)極相連，在20℃下進(jìn)行電解拋光。針對(duì)不同組織狀態(tài)的鎂合金，其拋光電壓、拋光時(shí)間和拋光電流均有不同。具體電解拋光工藝見表1。
將電解拋光后的金相試樣用酒精清洗，即可在光學(xué)顯微鏡下清晰觀察到不同組織狀態(tài)的AZ80鎂合金的顯微組織。
2 試驗(yàn)結(jié)果
通過試驗(yàn)結(jié)果分析觀察材料的微觀組織狀態(tài)并結(jié)合材料的處理工藝，可以直接了解材料的宏觀力學(xué)性能所對(duì)應(yīng)的微觀組織機(jī)制，從改變材料固溶度、晶粒尺寸、析出相尺寸、分布及位向等微觀組織方面入手，來進(jìn)一步提高材料的工藝性和使用性能。
下面就來一組“鎂”圖大放送，美不美看看就知道：
鑄態(tài)AZ80鎂合金的顯微組織：（a） 50×（b）500×
時(shí)效態(tài)AZ80鎂合金的顯微組織：（a） 200× （b） 1000×
固溶態(tài)AZ80鎂合金的顯微組織：（a） 50× （b） 200×
以上這些圖清清楚楚地顯示出：
鑄態(tài)鎂合金的組織呈典型的枝晶形貌特征，是由α-Mg和β-Mg17Al12相組成。
時(shí)效態(tài)鎂合金的組織是由α-Mg基體和彌散分布的大量連續(xù)析出和不連續(xù)析出的β-Mg17Al12相組成。
固溶態(tài)鎂合金的組織為單一α-Mg固溶體，僅有極少量未溶的離異共晶β-Mg17Al12相殘留。
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