不同状态ＬＣ９合金的ＴＥＭ研究中南工业大学金头男，尹志民东北轻合金加工厂肖亚庆摘要用透射 电镜研究了不同状态下ＬＣ９合金的显微组织结构，讨论了各类组织形成的原因及对合金性能的影 响。关键词ＬＣ９合金，状态，显微组织１前言ＬＣｇ合金的特点是：强度高，热处理强化效果好 ，并且具有较好的低温性能［‘：。然而，ＬＣｇ合金焊性能差，抗腐蚀性能不好，尤其是应力腐 蚀开裂是其严重缺点［”。近些年来，随着低温和航空航天事业的发展，对Ｉ。Ｃｇ合金的综合性 能要求越来越高，这就使得生产厂家必须更全面细致地制定生产工艺，组织生产。本文较系统地研 究了Ｉ。Ｃｇ合金在各种状态下的显微组织结构，目的在于提供实验依据，帮助生产者更好地认识 该合金，以利于生产实践。２试样和实验方法研究用合金全部由东北轻合金加工厂提供，化学成分 如下（Ｗｔ％）：ＺｎＭｇＣｕ－ＣｒＭｎＦｏＳｔＡＩ５．７７２．５１１７９０．２２０１２ ０．４１０３６余量透射电镜试样采用常规电解双喷方法制备。电解液为硝酸：甲醇一１：３，电 解温度为一２５℃。薄膜观察在Ｈ—８００分析电镜ＩＬ进行，衍射和衍衬分析用加速电压为２０ ０ｋＶ；Ｘ射线能谱分析用加速电压取７５ｋＶ。３实验结果及分析３．ＩＲ状态ＬＣｇ合金热轧 状态的组织中，可以发现，粗大杂质化合物已被部分破碎，沿轧制方向排布。细碎夹杂相呈棒状， 也按轧向排列，这些相与基体无固定取向关系。选取其中一个进行电子衍射分析，计算结果表明， 该相结构与ＭｎＡＩ６（ｐ）相相当，属斜方晶系，点阵参数ａ—０．６５ｕｒｎ，ｂ—０．７６ ｕｒｎ，ｃ—０．８９ｕｒｎ。“Ｘ射线能谱给出的成分中，不仅有ＡＩ和Ｍｎ元素，还有较高的 Ｆｅ，说明Ｆｅ固溶于ＭｎＡＩ。中，形成了（Ｆｅ，Ｍｎ）ＡＩ６相，但并未改变ＭｎＡＩ。的 晶体结构。３．ＺＹ状态ＬＣｇ合金经过冷加工后，产生了大量的位错，高倍下观察发现，位错形 成缠结有向胞状组织转化的趋势。在硬状态合金中，还能见到有明显衬度的两种“相”。黑色相经 Ｘ射线能谱检验为Ｍｇ。Ｓｔ相，这是合金在凝固过程中形成的。白色“相”的能谱分析结果与基 体相同，而且不产生电子衍射，形貌上类似于黑色相，因而可能是黑相脱落后留下的薄基体形成的 质厚衬度，并非某种相。３．３Ｍ状态在合金软状态组织中，可以看出，也有类似于Ｙ状态中的白 色“相”衬度产生，只是形态不同。黑色棒状相为（Ｆｅ，Ｍｎ）ＡＩ。和金头男——长沙中南工 业大学材料系讲师，尹忠民——教授（邮编２４１００８３）肖亚庆——哈尔滨东北轻合金加工厂 总工程师（邮编：１５００６Ｏ）Ｍｇ。Ｓｔ，有一部分可能是退火过程中形成的或长大的。与Ｙ 状态相比，合金经退火后位错密度显著降低。３．４ＣＺ状态图１为自然时状效态合金组织。固溶 后，那些弥散分布的棒状、块状结晶相的边角发生钝化（图ｌａ）。由图ｆｏ看出，自然时效状态 ＬＣｇ合金可以观察到球状脱溶产物，选区电图ＩＣＺ状态Ｉ。Ｃｇ合金组织（ａ）弥散相．（ｂ ）ＧＰ区．（Ｃ）基体［ｏｉｌｊ衍射．（ｄ）为（ｃ）的标定图２ＣＳ状态Ｉ－Ｃｇ合金组织（ ａ）晶界无沉淀带．（ｂ）ＧＰ区和Ｄ’相．（。）Ｄ’相与基体的衍射，（ｄ）为（ｃ）的标定 子衍射结果没有发现除基体斑点以外的衍射花样（图ＩＣ），说明脱溶物还仅仅是ＧＰ区。ＧＰ区 是由镁锌原子在基体｛ｉｆｌ｝面上偏聚形成的，其结构目前尚未定出。ＧＰ区的形成，可使合金 强度显著提高。３·５ＣＳ状态人工时效状态合金显微组织结构如图２所示，表明球状脱溶物比自 然时效态有所长大（图Ｚｂ），电子衍射谱中出现了很弱的脱溶物衍射斑·见图ＺＣ，其标定结果 示于图２。ｌ。计算结果与六方结构ｐ’（ＭｇＺｎ；）相相符，表明已有部分ＧＰ区转变成为Ｄ ’过渡相，一般认为，ＬＣｇ合金中脱溶序列为：过饱和固溶体／Ｄ’、Ｄ（ＭｖＺ、）一ＧＰ区 （球状）、＿＿＿二二一”””＼Ｔ’＋Ｔ（Ｍｇ３Ｚｎ３Ａ１２）本研究中没有发现Ｔ’相和Ｔ 相，这也许和试样的时效温度和时间没有达到由ＧＰ区向Ｔ’相转变所需的条件所致。人工时效状 态合金晶界有明显的无沉淀带，并伴随有晶界相生成，如图２所示，这是导致合金应力腐蚀性能低 的主要原因。３·６夹杂相粗大夹杂相不仅降低合金断裂韧性·而且也损害合金抗腐蚀性能。在Ｉ 。Ｃｇ合金中，无论哪种状态，除前面阐述过的（Ｆｅ，Ｍｎ）ＡＩ。和Ｍｇ。Ｓｔ相外，还存在 着其它类型的夹杂相。普遍存在两类粗大夹杂相，它们也是合金凝固时形成的，而且不随合金的后 续处理工序而产生结构变化。其中一类黑色相，由于电子束透不过而无法获得其衍射花样，能谱分 析表明，含有较高的ＡＩ和Ｓｔ，以及少量的Ｍｇ，但与Ｍｇ。Ｓｔ相的含量比例相差很多，不能 定出该相，有待进一步研究。另一类夹杂物的电子衍射谱，计算结果为立方晶系Ａｈ（Ｆｅ，Ｍｎ ）ｓＳｔ相，点阵参数ａ—１．２５ｕｒｎ。Ｘ射线能谱分析结果，成分比例较为吻合。４结论门 ）热轧使合金中粗大化合物破碎，并沿轧向排布；硬状态合金中形成高密度位错，而软状态合金中 位错密度较低。（２）自然时效状态合金中脱溶物为球状＊Ｐ区；人工时效状态合金中脱溶物为＊ Ｐ区和部分六方结构的ＭｇＺｎ相。门）合金中存在的主要夹杂相为斜方结构（Ｍｎ，Ｆｅ）ＡＩ 。，Ｍｓ。Ｓｔ，立方结构ＡＵ（Ｆｅ，Ｍｎ）。Ｓｔ，以及一类含Ｓｔ较高的来却相。（本文中 一部分显微组织照片在刊登时已删略）参考文献｜｜１王祝堂、田荣璋主编，《铝合金及其加工手 册》，长沙中南工业大学出版社，１９８９，２５４２吴守信等．《机械工程材料》，１９８７， Ｎ０１．４０～４４不同状态LC9合金的TEM研究@金头男，尹志民，肖亚庆$中南工业大学 ，东北轻合金加工厂ＬＣ９合金，状态，显微组织用透射电镜研究了不同状态下ＬＣ９合金的显微 组织结构，讨论了各类组织形成的原因及对合金性能的影响。１王祝堂、田荣璋主编，《铝合金及 其加工手册》，长沙中南工业大学出版社，１９８９，２５４２吴守信等．《机械工程材料》，１ ９８７，Ｎ０１．４０～４４；硬状态合金中形成高密度位错，而软状态合金中位错密度较低。（ ２）自然时效状态合金中脱溶物为球状＊Ｐ区；人工时效状态合金中脱溶物为＊Ｐ区和部分六方结 构的ＭｇＺｎ相。门）合金中存在的主要夹杂相为斜方结构（Ｍｎ，Ｆｅ）ＡＩ。，Ｍｓ。Ｓｔ， 立方结构ＡＵ（Ｆｅ，Ｍｎ）。Ｓｔ，以及一类含Ｓｔ较高的来却相。（本文中一部分显微组织照 片在刊登时已删略）参考文献｜｜１王祝堂、田荣璋主编，《铝合金及其加工手册》，长沙中南工 业大学出版社，１９８９，２５４２吴守信等．《机械工程材料》，１９８７，Ｎ０１．４０～４ ４不同状态LC9合金的TEM研究@金头男，尹志民，肖亚庆$中南工业大学，东北轻合金加工 厂ＬＣ９合金，状态，显微组织用透射电镜研究了不同状态下ＬＣ９合金的显微组织结构，讨论了各类组织形成的原因及对合金性能的影响。１王祝堂、田荣璋主编，《铝合金及其加工手册》，长沙中南工业大学出版社，１９８９，２５４２吴守信等．《机械工程材料》，１９８７，Ｎ０１．４０～４４
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