Mg-Nd-Zn-Zr合金等温时效过程中第二相析出强化的研究(8)
图3-5 Mg-Nd-Zn-Zr合金200℃时效8h析出相形貌
图3-5为Mg-Nd-Zn-Zr合金200℃时效8h析出相的微观形貌。可见基体内部存在许许多多细条状的析出相，密度开始下降，并夹杂些许位错。较时效30min的组织形貌来说，析出相变得更加细长，位错开始明显变小变少并显得分散开来，此时的镁合金材料属于硬度峰值阶段，固溶体中析出了阻碍位错滑移最有效的析出相。
图3-6 Mg-Nd-Zn-Zr合金200℃时效114h析出相形貌
图3-6 为Mg-Nd-Zn-Zr合金200℃时效114h析出相在200纳米和50纳米下的形貌，可见析出相有一定的厚度，有些是深色，有些是浅色，黑色的片状相上还存在一些白色的条纹。较8h的弥散细小的形貌而言显得更加粗大。晶粒的密度明显开始变小而稀疏，基本为片状相，但大小不一，有些像针状，由此可以推测出表面的析出相是呈立体排布，具有一定的空间排列，合金内部的弥散相是片状相。
3.4 综合分析
从镁合金硬度曲线分析得出其变化的原因在于淬火后的过饱和固溶体中，溶质原子析出沉淀弥散相引起析出强化。时效条件下经固溶淬火后的过饱和固溶体会分解析出第二相，此时析出相呈片状弥散分布在基体表面，并阻碍位错的滑移。之后随着时效的进行，硬度达到最高值。此时的析出相变得更加细长，位错减少。在达到硬度最高值的这段期间，第二析出相尺寸越大，相越多，强化效果则越高。当硬度处于峰值时，在此临界值处第二析出相已长大到位错无法切过，则只能绕过，此时强化效果随着第二相粒子的长大而降低，故随后的硬度值开始产生下降趋势。在硬度最低处合金的析出相变成片状而分散，体积较之前明显增大，并具有一定空间排布。
从能谱图中可以看出30h, 80h，114h突然出现的峰的成分为Mg2Nd。不同时效时间的能谱线综合分析可以得出，随着时效时间的增加，合金中的析出相越来越多，并存在于22.5度左右。
4. 结论
（1）Mg-Nd-Zn-Zr合金的硬度曲线随着时效时间的增加，开始呈上升趋势，达到峰值后下降。
（2）当镁合金达到峰值时，基体表面产生许多细条状的析出相，并夹杂些许位错，弥散分布。
（3）从XRD谱图可知，随着时效时间的增加，镁合金产生的第二析出相为Mg2Nd。
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