好方法帶來金相“鎂”圖
2022-01-11 17:24:53
作者：材料與測試 來源：材料與測試
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鎂合金是工程應用中最輕的有色金屬結構材料，其比強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仍不成熟，存在很多難點。比如制備金相試樣易出現(xiàn)劃痕，難以選取適當?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)對同一腐蝕液的腐蝕耐受時間不同，電解拋光的工藝亦有差別。為此，北京理工大學和燕山大學的研究人員們優(yōu)化和細化了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 試樣制備及試驗方法
選用的試驗材料為AZ80鎂合金，材料狀態(tài)分別為鑄態(tài)、固溶態(tài)和時效態(tài)。
對所選材料進行預處理：將被測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順序如下：150#→400#→800#→1500#→2000#→2500#→3000#。打磨好后對其進行機械拋光。將機械拋光好的試樣置于電解拋光機上；以鎂合金試樣為陽極，與恒流穩(wěn)壓電源正極相連，并浸入盛有體積分數(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)壓電源負極相連，在20℃下進行電解拋光。針對不同組織狀態(tài)的鎂合金，其拋光電壓、拋光時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 試驗結果
通過試驗結果分析觀察材料的微觀組織狀態(tài)并結合材料的處理工藝，可以直接了解材料的宏觀力學性能所對應的微觀組織機制，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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