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１．２试样准备本试验试样尺寸为１５０×２０ｘ６（见图１），用电火花线切割加工成型．表面去掉Ｉｍｍ氧化层。
然后使用４００、６００和８００号ＳｉＣ金相水磨砂纸处理标注部位，使之达到试验要求。
１．３腐蚀疲劳试验实验采用日本岛津产ＥＨＦ－ＥＢ（Ｄ）１０—２０Ｌ疲劳试验机。
疲劳试验参数选定为：波形为正弦波，频率ｆ＝ｌＯＨｚ，载荷比Ｒ＝一１，试验温度为室温。
疲劳试验分别在囤１疲劳试样ＦｉｇＩＳｐｅｃｉｍｅｎｆｏｒｆａｔｉｇｕｅｔｅｓｔ空气中和３．５％ＮａＣｌ溶液中进行。
在腐蚀疲劳试验中３．５％ＮａＣｌ溶液始终用循环泵保持循环。
１．４微观分析显微组织观察：试样用环氧树脂镶嵌，使用６００、８００、１０００和１４００号ＳｉＣ水磨砂纸磨光，最后使用Ｉ．０ｕｍ和０．５ｌＪｍ的金刚石研磨膏两次抛光。
浸蚀分两步进行，首先用５％的硝酸酒精浸蚀，蒸馏水清洗，然后用刻蚀液（成分为：ｌＯｍｌ醋酸（３５％）、１２９苦味酸、２００ｍｌ酒精（９５％）和２０ｍｌ蒸馏水）浸蚀。
疲劳断口使用丙酮液超声波清洗。
使用飞利浦ＸＬ３０一ＦＥＧ型扫描电子显微镜观察组织和形貌。
２．实验结果２．１微观组织在光学显微镜下挤制ＡＺＳＯＡ的组织为白色基体ａ相、沿品界不连续析出的１３相（Ｍｇ一，ＡＩ－：）（见图２），其平均晶粒尺寸为１６．８ｕｍ。
ａ）ｏｐｔｉｃａｌｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｂ）ＳＥＭｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ图２挤制ＡＺ８０Ａ的组织形态Ｆｉ醇ｎ＇ｆｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆａｓ－ｒｅｃｅｉｖｅｄｅｘｔｒｕｄｅｄＡＺ８０２．２机械性能ＡＺ８０Ａ的拉伸性能为：抗拉强度ｏｂ－３３３Ｍｐａ，屈服强度０ｎ产２２１Ｍｐａ，伸长率ｅ＝７％，面缩率１ｌ，＝１０％。
－５５．２．３￥－Ｎ曲线在腐蚀介质中镁合金的疲劳强度比空气中的明显地降低。
一般地，镁合金对腐蚀疲劳相当敏感，腐蚀疲劳强度可能只有空气中的１０％“”。
镁合金在空气中和自来水中的疲劳试验得到的Ｓ—Ｎ曲线表明“”：自来水中的Ｓ－Ｎ曲线比空气中的Ｓ－Ｎ曲线更陡。
AZ80A镁合金的均匀化处理及扩散动力学欧阳杰;李慧中;姜俊;梁霄鹏;李轶【摘要】采用热分析仪、光学显微镜、X 射线衍射仪、扫描电镜等，研究铸态AZ80A 镁合金均匀化处理前后的显微组织、元素分布及相的演变规律，分析均匀化温度和时间对AZ80A镁合金组织的影响。
以空位机制为基础，求出合金元素的扩散激活能，并建立均匀化动力学方程。
结果表明：AZ80A铸态合金存在严重的枝晶偏析，晶界上有大量连续粗大的β-Mg17Al12共晶相；升高均匀化温度和延长均匀化时间都有利于非平衡相的溶解和合金元素的扩散，合金于430℃均匀化时发生过烧现象；AZ80A镁合金的适宜的均匀化工艺为410℃/25 h，合金元素的扩散激活能为121.7 kJ/mol，由动力学方程计算得到的适宜均匀化工艺为410℃/24 h，与实验结果基本一致。
%The microstructure, distribution of elements and phases evolution of as-cast AZ80A magnesium alloy before and after homogenizing treatment were studied by thermal analyzer, optical microscope, X-ray diffraction and scanning electron microscope, etc. The effects of homogenization temperature and time on the structure of the AZ80A alloy were analyzed. Based on the vacancy diffusion mechanism, the spreading activation energy of alloying elements and kinetic equations during the homogenizing treatment were also investigated. The results show that serious dendrite segregation exists in the AZ80A cast alloy, and a large number of continuous eutectic phases of β-Mg17Al12 are observed at grain boundaries;both increasing homogeni-zation temperature and holding time are beneficial for the non-equilibrium eutectic phases to dissolve and alloying elements to diffuse; the alloy isover-burnt when the temperature reached 430 ℃. It is concluded that the proper homogenizing parameters of AZ80A magnes ium alloy is 410 ℃ for 25 h and the spreading activation energy is 121.7 KJ/mol, which are in good agreement with the experiment results of the present paper.【期刊名称】《粉末冶金材料科学与工程》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】7页(P8-14)【关键词】AZ80A镁合金;均匀化;组织演变;动力学方程【作者】欧阳杰;李慧中;姜俊;梁霄鹏;李轶【作者单位】中南大学材料科学与工程学院，长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院，长沙 410083; 中南大学粉末冶金国家重点实验室，长沙 410083; 中南大学有色金属材料科学与工程教育部重点实验室，长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院，长沙 410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室，长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院，长沙 410083【正文语种】中文【中图分类】TG146.2镁合金具有密度低、比强度和比刚度高等特点，在汽车、化工、3C 产品等行业中得到广泛应用[1−3]。
铸态 AZ80 A镁合金热加工图及高温变形行为研究邱友权;袁林;单德彬【摘要】目的：采用Instron5500R热模拟试验机，研究铸态AZ80A镁合金在变形温度为270～410℃、应变速率为0．001～0．5 s－1条件下的热加工图及高温变形行为。
方法利用双曲正弦本构函数模型描述了铸态AZ80 A镁合金的高温变形行为，计算获得了该合金的变形激活能，构建了应变量为0．3和0．6时的热加工图。
结果得到了合金热变形本构模型及加工图，变形激活能为203．5 kJ／mol，确定了应变为0．3和0．6时的动态回复区域为与动态再结晶区域。
结论铸态AZ80A镁合金在330～380℃，0．001～0．01 s－1时发生了动态结晶，这是该合金最佳的热加工工艺参数范围。
%Hot compression tests of as-cast AZ80A magnesium alloy were carried out with the strain rate range of0.001~0.5 s-1 in the temperature rangeof 270~410℃to study the hot processing maps and hot deformation behavior, using an Instron-5500R testing machine.The hot deformation behavior of as-cast AZ80A magnesium alloy was characterized by the hyperbolic sine relationship and the activation energy was calculated.The hot processing maps were constructed when the strains were 0.3 and 0.6, respectively.Hot deformation constitutive model and the processing maps of as-cast AZ80A mag-nesium alloy were obtained, and the activation energy was 203.5kJ/mol.The dynamic recovery region and the dynamic re-crystallization region at the strains of 0.3 and 0.6 were determined.Dynamic recrystallization occurred in the temperature and strain rate ranges of330~380 ℃and 0.001~0.01 s-1 , which were determined as the optimal ranges of the hot pro-cessing parameters.【期刊名称】《精密成形工程》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】7页(P16-21,35)【关键词】AZ80A镁合金;高温压缩;热加工图;高温变形行为【作者】邱友权;袁林;单德彬【作者单位】哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，哈尔滨150001;哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，哈尔滨150001;哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】TG146.22镁合金是目前所使用的最轻的金属结构材料，具有高比强度、高比刚度、优良的机械加工性能和良好的电磁屏蔽性能等优点，被称之为“21世纪最具发展潜力的绿色工程材料”［1—4］。
az80a镁合金成分
AZ80A镁合金是一种常见的镁合金，其主要成分包括约8.5-9.5%的铝（Al）、约0.4-1.0%的锌（Zn）、约0.20-0.60%的锰（Mn）、
少量的硅（Si）和铁（Fe），以及余量为镁（Mg）。
这些元素的合
理比例使得AZ80A镁合金具有良好的机械性能和耐腐蚀性能。
其中，铝的加入可以有效地提高合金的强度和硬度，锌有助于提高合金的
耐蚀性，锰则有利于提高合金的加工性能。
此外，AZ80A镁合金还
可能含有微量的其他元素，但以上列出的成分是其主要组成部分。
总的来说，AZ80A镁合金的成分设计旨在使其具有较高的强度、较
好的耐腐蚀性能和良好的加工性能，使其在航空航天、汽车制造等
领域有着广泛的应用前景。
16．试验与研究．焊接技术第42卷第3期2叭3年3月文章编号：1002—025xf2叭3103—0016—04A z80镁合金搅拌摩擦焊组织分析李铁龙1，一，杨新岐2，王振山3(1．运城学院机电工程系，山两运城044000；2．天津大学材料科学与工程学院，天津300072；3．山西闻喜银光镁业有限责任公司．山西闻喜043800)摘要：探讨了A Z80镁合金搅拌摩擦焊接头不同区受热后的成形过程及组织差异，并对焊核区细分为中心焊核和两边焊核，认为焊核区组织在接头中最小，而下部焊核在中心焊核中，晶粒尺寸最小；热机影响区组织较粗大，且原母材热轧流线已变形；热影响区组织正经历B相溶于d相的趋势，原母材热轧流线基本不变。
关键词：A Z80镁合金；搅拌摩擦焊；动态回复；动态再结晶；显微组织中图分类号：TG453．9：TG457文献标志码：B0前言镁合金由于密度小、比强度高等优点而被应用于航天、航空及军工等领域。
又因易回收而被誉为“绿色”工程材料。
M g—A l—Zn系合金是发现最早、应用较广的合金。
该系合金的强化相为M g。
，A l，：，当训(A1)>7％时，其强化效果很明显…。
A Z80变形镁合金是M g—A l—Z n系变形镁合金中强度最高的合金，而且性能具有明显的各向异性，挤压变形使得晶粒细化和织构强化大幅度提高了合金的力学性能|2】。
搅拌摩擦焊属于固态塑性连接．因在焊接过程中焊缝金属不熔化，可以焊接熔焊方法不佳的铝合金等材料，而且焊合良好，性能优越『3-5]。
由于不产生与熔化和凝固相关的焊接缺陷，镁合金搅拌摩擦焊的研究越来越趋于广泛。
张华等人在A Z31镁合金表面镀上薄层铜来研究塑性材料的流动【6l。
杨素媛等对10m m厚板A Z31镁合金搅拌摩擦焊的接头不同区域的显微组织及硬度试验进行了分析【71。
张华等人对A Z31镁合金搅拌摩擦焊接头的微观组织进行了研究【8】。
芦笙等人对镁合金搅拌摩擦焊温度场及接头组织形貌特征进行了探讨【9]。
AZ80镁合金组织性能及其成型的关键技术引言金属镁始于1808年为人所知，直到1886年德国才开始将其用于工业领域。
镁有广泛的用途，主要包括烟火制造、冶金，化学、电化学和结构件的应用。
由于镁合金具有重量轻、比强度高、阻尼减振性好等优点，因而将其作为结构件被广泛地应用于航空航天、3C电子产品及交通运输等领域。
目前，这些结构件都以铸造件特别是压铸件的应用为主，高性能的变形镁合金材料还处于研发和推广阶段。
在变形镁合金中。
AZ80镁合金表现出最为优良的力学性能，通过合理改善其形变及热处理工艺能进一步提高其强度。
本文主要介绍镁合金、AZ80镁合金的组织性能和关特征及其成型的关键技术。
1 镁合金及AZ80镁合金的组织性能1.1 镁合金的特点镁合金和铝合金的合金化原理几乎相同，都是通过加入合金元素，产生固溶强化、时效强化、细晶强化及过剩强化作用，以提高合金的机械性能、抗腐蚀性能和耐热性能。
镁合金中常加入的合金元素有Al、Zn、Mn、Zr及稀土元素等。
Al在Mg中即可产生固溶强化作用，又可析出沉淀强化相Mg，Al有助于提高合金强度；Zn在Mg中除固溶强化作用外，也可产生时效强化相MgZn，但效果不如Al显著，一般需与其他合金元素同时加入；Mn加入Mg中主要为提高合金的耐热性和抗蚀性，改善合金的焊接性能；Mg中加入的少量Zr，除细化晶粒外，还从合金的成分来看，目前工业中应用的镁合金主要集中于Mg—Al—Zn、Mg—Zn—Zr、Mg—Re—Zn 和Mg一Re—Zr等几个合金系，其中前两个是发展高强镁合金的基础。
从生产工艺和性能的特点，上述镁合金分为变形镁合金和铸造镁合金两大类，其编号采用汉语拼音字母加序号。
同一系列的镁合金既有可以作为变形合金，又有可以作为铸造合金：其中既可能含Zr又可能不含Zr。
因此，对于不同的镁合金，它的性质特点也会不相同。
金属镁及其合金是迄今在工程上应用的最轻的结构材料，具有其它金属材料不可替代的优越性，镁合金具有以下几个特点：(1)镁合金的比重小，是目前最轻的结构材料，其密度在1.75～1.859/cm³之间，约为铝合合密度的1/3～l/2，约为钛合金的1/3，不到钢密度的1/4。
这一特点对于现代一些便携类产品是至关重要的。
(2)比强度、比刚度高。
镁合金比强度明显高于铝合会和钢，略低于比强度最高的纤维增强材料；比刚度则与铝合会和钢相当但远高于纤维增强材料，具有很好的优越性。
(3)良好的低温性能。
一般材料在低温时都会变脆，而镁合金在接近绝对零度时仍具有良好的力学性能，其苏醒和是温室基本一致。
(4)良好的减震性。
例如AZ91D在20MPa应力下的震动应力衰减系数为20%，而铝合金A380的只有1%；在1OOMPa应力下，镁合金的衰减系数上升为55%，而铝合金A380的只有4%。
这使得镁合金非常适合做汽车的变速箱、轮毂、方向盘和电脑、手机外壳等既要求重量轻又要有良好减震的零件和工具。
(5)具有良好的电磁屏蔽作用、高散热性能等物理性能。
(6)镁合金的压力铸造比铝合金好，因为镁合金压铸件有良好的散热性，其散热能力比铝合金快10—30%，与钢铸模不反应。
(7)色泽鲜艳美观，并能长期保持完好如新。
1.2 AZ80镁合金的组织性能目前铸造镁合金产品用量要远大于变形镁合金，但经变形的镁合金材料具有更高的强度，更好的延展性及更多样化的力学性能，可以满足不同场合结构件的使用要求。
因此，研究开发变形镁合金是未来更长远的发展趋势。
Mg-Al系合金是应用最为广泛的一类合金。
压铸和变形合金主要是Mg-Al系合金，其中变形镁合金以高性能AZ80系列为代表。
其中AZ80的强度和耐腐蚀性要远优于AZ31,与ZK60相当；而成本则低于ZK60,与AZ31相当。
表1表示出了AZ80变形镁合金与其他材料的强度、比强度比较，从以上资料可以看出在综合力学性能上AZ80变形镁合金跟其他材料相比有相当大的优势。
下图为AZ80显微组织照片。
1 铸态2 挤压态表1 AZ80镁合金和其他材料的强度以及比强度的比较据国外一些文献报道，Mg-Al系合金中以AZ80系合金性能为最优，经挤压和时效处理室温状态下抗拉强度可达到380MPa，但从国内来看，能达到此强度值得报道还寥寥无几，说明国内在此领域的研究与国外还有一定的距离，还需要继续研究。
2 AZ80镁合金的挤压成型技术2.1 镁合金的挤压挤压是对放在容器(挤压筒)内的金属坯料施加外力，使之从特定的模孔中流出，获得所需断面形状和尺寸的一种塑性加工方法。
镁合金在室温下的塑性很低，延伸率只有4%～5%，所以挤压加工是理想的方法。
目前，镁合令管材、棒材、型材、带材主要采用挤压加工方法。
挤压具有细化晶粒作用，同时能提高材料的强度和延展性，但随挤压温度的升高，晶粒会逐渐长大。
2.2 挤压加工的特点挤压与其他加工方法的不同点在于，变形在近似密闭的工具内进行，材料在变形过程中承受很高的静水压力，有利于消除铸锭中的夹渣、气空、疏松和缩尾等缺陷，提高材料的可成形性，使材料在一次成形中能承受较大的变形量，从而使产品的组织性能得到提高。
与其他塑性加工方法，挤压有以下优点：(1)挤压加工具有比轧制、锻压更为强烈的三向压应力状态，十分有利于最大限度地发挥金属的塑性和进行大变形量的加工。
多数挤压情况下其挤压比R(锭坯断面积与制品断面积之比)在(10：1)～(100：1)变化，已预挤压的锭坯挤压比可适当增大。
据报导纯铝最大挤压比已高达2000以上。
同时可以加工用轧制或锻造等方法困难甚至无法加工的金属材料，如对于低塑性的钨、钼等较脆的金属材料，为了改善组织和提高塑性，只能采用挤压加工的办法。
(2)挤压具有极大的生产灵活性。
在同一台挤压设备上，只需更换相应的模具，即能生产其他各种规格、品种的产品。
相对型材轧制等加工而言，挤压设备数量和投资也较少。
(3)挤压制品尺寸精确、表面质量高。
(4)易于实现生产过程的机械化、自动化。
挤压法具有上述优点的同时，也存在一些缺点，主要有：(1)金属的固定废料损耗较大。
在挤压终了时要留压余和切除挤压缩尾，在挤压管材时，还有穿孔料头的损失，一般几何损失占到锭坯重量的10%-15%。
此外，挤压时的锭坯长度受到一定限制，一般锭长与直径比不超过3:4，所以不能依靠增加锭坯长来减少固定的压余损失比率，故挤压的材料利用率不高。
而轧制法生产时，切头尾和切边的损失一般只占锭坯重量的1%-3%。
(2)一般的挤压方法所挤压成形的制品，沿长度和断面上制品的组织与性能不均匀。
这是由于挤压时，锭坯内外层和前后端变形很不均匀所致。
(3)挤压速度低，生产效率较低。
这是由于挤压的一次变形量大，以及金属与工具间的摩擦都很大，变形热与摩擦热都高，而且变形区完全为挤压筒所封闭，使金属在变形区内的温升很快，而散热条件又差，可能使坯料温度升高到某些金属的脆性区温度，引起挤压制品表面出现裂纹而成为废品，因而金属流出的速度受到较大的限制，不能挤得过快了。
此外，挤压生产周期中，辅助操作占用的时间较长，因而生产率比轧制法要低得多。
(4)工具消耗大。
特别是挤压高温、高强度金属材料时，模具消耗更为突出。
工模具材料及制造费用较高，约占生产总成本1/3以上。
3 结语虽然科技工作者对各类新型镁合金和镁合金各种可能的成型方式进行了比较系统的研究．但目前国内镁合金企业的商用产品仍然以镁合金常规压铸、重力铸造为主，镁合金的挤压、轧制成型工艺刚刚开始应用于实际生产，镁合金的挤压还有一定的局限性，组织力量对挤压工艺进行研究对铝合金成型的发展具有十分重大的意义。
参考文献：[1] 刘静安．镁合金加工技术的发展趋势与开发应用前景[J].四川有色金属,2005,(4)1-10．[2]陈振华.镁合金[M].北京:化学工业出版社,2004．[3]高仑.镁合金成型技术的开发与应用.轻合金加工技术,2004(32)：5.12．[4]C.J.Ball．Mot.V0184,1995—56,p399.[5]N.Hoy-Petersen Proc．47th Annual World Magnesium conf．von8, International magnesium Associatinn,1990,p18.[6]俞继志.浅析镁合金压铸的历史、现状和未来．第二届中国中西部地区压铸技术研讨论文集,2001,p1～4.[7]D.J.Lewis,Magnesium：Opportunities for Australian Industry Department of Industry, Technology＆Regional Development Common wealth ofAusb'alia,1993.[8]王笑天.金属材料学.机械工业出版社,1987,p293～294.[9]陆文华,李隆盛,黄良余.铸造合金及其熔炼,t997,p378.[10]Polymer I J.Alloys,3rd edition,,Arnold,a division of Hotter Headline .C1995.[11]Leo A Pekguleruy. Review：Cast Magnesium Alloys for Elevated Temperature.[12]曾荣昌,柯伟等.Mg合金的最新发展及应用前景.金属学报,2001,37：673—685.[13]哈宽富.金属力学性质的微观理论．北京：科学出版社：1983.[14]Watanabe H.Super plasticity in a ZK60 magnesium alloy at low temperatures [J].ScriptaMaterialia,1999，40(4)：477-484.[15]常国成，王建中．金属凝固过程的晶体产生与控制[M]．北京：冶金工业出版社,2001．99—101.[16]陈振华等.镁合金.化学工业出版社.[17]刘正,张奎,曾小勤.镁基轻质合金理论基础及其应用北京：机械工业出版社.[18]汪之清.国外镁合金压铸技术的发展,铸造.1997,8:48-51.[19]肖晓玲.AZ80镁铝锌合金HCP--BCC析出相变行为:博士学位论文-长沙：华南理工大学材料系,2001.[20]E.Jete and F.Footej.Chcm.Pays.VoB,1935,p605—616.[21]候增寿,卢光熙.金属材料学原理.上海科学技术出版社,p12.[22]C.S.Rorben, Magnesium and Its Alloys .John Wiley＆Sons，1960.。
