β相动态析出对异质晶粒结构AZ系列镁合金蠕变行为的影响

《Journal of Magnesium and Alloys》：β-phase dynamic precipitation and its effect on creep behavior in heterogeneous-grained AZ-series alloys

　　

摘要

本文研究了β相析出对具有异质晶粒结构的AZ系列镁合金蠕变行为的影响。采用具有相似粗-细晶形态但不同Al含量的AZ31和AZ61合金作为研究对象。在200 °C、50–100 MPa条件下进行的蠕变测试表明，AZ61合金表现出显著改善的蠕变抗力，在200 °C/50 MPa条件下的稳态蠕变速率为(9.1 ± 0.1) × 10^-8 s^-1，比AZ31合金低近两个数量级。微观组织分析揭示了蠕变过程中不同的动态析出行为。在AZ31中，仅在晶界处形成稀疏的粒状β-Mg??Al??相，对位错运动的阻碍作用有限。相比之下，AZ61合金在粗晶内部形成了高密度的连续析出相（CP），同时在晶界处形成不连续析出相（DP）。晶内连续析出相有效地钉扎位错、抑制动态再结晶，并降低了粗-细晶界处的应力集中，从而实现更均匀的变形。因此，异质晶粒微观组织在中高温下展现出优异的蠕变性能。这些结果突显了动态析出相形貌在调控异质晶粒结构镁合金位错活动和蠕变变形中的关键作用，为耐热镁合金的微观组织设计提供了重要参考。

张晓霞|杨哲宁|王红霞|赵亚凯|董洪彪|赵育红|宋卓|王立飞|程伟力|金宽善