怎么知道均匀化处理对AZ31镁合金组织和性能的影响技术

金属镁及镁合金是当前工程上应用的最轻金属结构材料之一，具有导热性好、电磁屏蔽效果好、机械加工性能好、比强度和比刚度高、阻尼和减震性好、零件尺寸稳定等许多优点。AZ31镁合金是商业应用最广泛的镁合金之一，铸造AZ31镁合金常用作挤压、锻造等加工方法的坯料。铸态组织由基体α-Mg和β-Mg17Al12析出相组成，其中β-Mg17Al12绝大部分呈粗大的网状分布在晶界，只有少量的颗粒状分布在晶内，晶界处粗大的β-Mg17Al12合金相在变形时容易形成裂纹源，产生裂纹；有学者对AZ91镁合金的均匀化处理的研究发现，通过均匀化处理使第二相粒子扩散到基体中，可以显著改善合金的组织和性能。以上分析表明，如果能够减少β-Mg17Al12相成分的量或者改善其在合金中的分布情况，对改善AZ31镁合金的塑性和力学性能有重要意义。
实验选用AZ31镁合金，化学成分(质量分数，%)为：2.78Al，0.19Mn，0.87Zn，0.05Ca，0.005Ni，0.1Si，0.003Fe，余为Mg。根据Mg-Al合金相图，Mg-Al合金的共晶反应温度为437℃。AZ31的Al含量为3%，AZ31镁合金在220～590℃具有单相区。均匀化处理的工艺温度的选择以此为依据，温度过高则可能造成晶粒异常长大或者出现过烧现象，温度过低可能需要较长的时间保温。本文将均匀化处理试验温度选择为360、420和480℃，保温时间为4、8、12和16h。加热和保温过程中用石墨粉保护试样，水淬。
铸造AZ31镁合金主要由α-Mg基体和沿晶界分布的第二相Mg17Al12组成，Mg17Al12呈不连续网状分布在晶界上，AZ31镁合金是一种典型的铸造离异共晶体组织。晶粒为粗大的等轴晶和树枝晶混合体。铸造AZ31镁合金最合适均匀化处理工艺为420℃×12h。420℃时第二相粒子能较快地全部回溶到基体之中而晶粒不会长大。此时东莞长安不锈钢分条厂的拉伸强度达到峰值，为203MPa