新型Mg-Nd-Sr-Zr镁合金时效过程第二相析出的研究(4)
固溶处理后的人工时效，也可以称之为沉淀热处理，它能够使得材料的硬度和屈服强度有显著提升效果，是多数镁稀土合金的主要强化方式之一。
1.2.2 析出强化
析出强化是镁合金的一个重要的强化方式，同时也在镁稀土的合金中得到广泛应用。有研究表明，在镁稀土铸造合金与变形合金中，这种强化方式分别占总屈服强度吹冰成与四成之多[15]。在镁合金中，当温度下降，合金元素的固溶度也会随之下降，并形成散布的析出相，析出相与位错之间的相互作用使得材料合金的强度得到提高。镁稀土合金非常适用于这种强化方式，它在高温下得到过饱和固溶体可以采用固溶处理，紧接着在时效处理中采取低温处理，便可使过饱和固溶体分解出弥散的析出相，每一种镁稀土都有其特定的析出相。这种强化方式的效果与很多因素有关，比如析出相的尺寸大小、分布状况、数量多少、形貌如何，基体之间界面的性质。时效处理中第二相的析出与原子扩散速度和形核的数量有关。析出相的特性会随着温度的改变而改变，当温度升高时容易变粗，并使其密度降低，直到它溶解于镁合金的基体中时强化失效[16]。如果想要使得析出强化效果显著，则应该注意以下几点。其一，高温下的元素能够在镁中具备良好的固溶度，且温度降低，固溶度也会立刻降低。其二，析出相中镁的比例高，方便合金元素含量少时析出第二相的含量高。其三，加入的合金元素于镁中扩散速率慢，延缓过时效情况。
1.2.3 弥散强化
相比于析出强化，弥散强化中弥散相则更加稳定。它熔点高、在基体中溶解度很低。在相对较高温度下由于位错，此强化下的合金在形变时被弥散体阻碍，从而提高其力学性能。因为镁稀土合金中由于凝固过程中形成的弥散相具有较高的固溶温度，所以弥散强化有助于提升合金的蠕变性能和高温强度。
1.2.4 细晶强化
根据 Hall-Petch公式：σ= σ0 + kd -1/2，合金的屈服强度会随着晶粒尺寸的平方根增大而减小。据可靠报道，晶粒尺寸的细化会改变合金的强度和塑性，会使两者显著提升。相对于工业纯镁，晶体不够对称，滑移少，导致公式中的k值特别大，相比于其他规则的金属，镁的细晶强化效果非常好[17]。细晶强化中，影响其强化效果的因素有很多，如晶粒尺寸和其分布状况，形状规则等等。
1.3 第二相的强化机制
第二相强化是通过弥散于基体的第二相粒子对合金材料起到钉扎效果，从而使位错滑动不易，增加合金强度[18]。第二相强化效果与第二相的数量多少，大小如何，分布状况，形状规格等等均有紧密关系[19]。从强化机制分可变形粒子与不可变形粒子强化。前者是欠时效和峰时效时候析出的粒子，与基体共格，位错可以切过粒子。后者是过时效时析出的粒子，弥散相粒子，位错不可切过，只可以绕过[20]。