話說鎂合金過飽和固溶體的分解

　　含3%——8%Zn的Mg-Zn系合金在固溶處理后進行時效處理時其硬化曲線如圖所示，強化效果不十分明顯。Mg-Zn系合金時效時固溶體的脫溶過程比Mg-Al系合金的復(fù)雜，有一個預(yù)脫溶過程，即在100℃以下會形成GP區(qū)，而在100℃時效時會形成β'相，MgZn'相。

　　β'相呈桿狀，易在位錯及空位團上形核長大，因此時效前的冷變形可加速其形成與長大，采用高的固溶處理溫度也有利于它的產(chǎn)生（形核）。β'相很穩(wěn)定，只有長時間時效才會變成平衡相MgZn2。近期的研究指出，Mg-Zn系合金脫溶時形成了β'和β'2兩個過渡相，因此，它們的整個脫溶過程為：

　　過飽和固溶體→GP區(qū)→β'1→β'2→MgZn2平衡相

　　β'1相為密集六方結(jié)構(gòu)，a=0.52nm,C=0.85nm，桿狀，與基體α（Mg）共格。β'2相的晶體結(jié)構(gòu)也是密集六方，a=0.52nm，C=0.848nm，盤狀，與基體半共格。脫溶產(chǎn)物主要為β'1相及β'2相，向合金中加入Cu不會改變合金的脫溶進程和時效硬化機制。

　　Mg-RE系合金

　　RE為稀土元素，含RE的鎂合金有相當(dāng)強的時效強化作用，并有很好的熱穩(wěn)定性與抗蠕變性能。按Mg-RE系合金的脫溶序列可將它們分為三類：Mg-Nd型、Mg-Y型及WE型合金。

　　Mg-Nd（Ce）合金

　　Mg-Nd型合金的脫溶過程為：GP區(qū)→β''→β'→β。GP區(qū)呈針狀，與基體完全共格；β''為亞穩(wěn)相，也與基體α（Mg）完全共格，a=0.64nm，C=0.52nm；β'相為密集六方晶格，a=0.52nm，C=1.30nm；β為平衡穩(wěn)定相，體心正方結(jié)構(gòu)，a=1.03nm，C0.593nm。二元Mg-Ce及Mg-MM（富Ce混合稀土）合金的脫溶過程與Mg-Nd合金的相似。時效時，析出β''相和β'相使合金獲得最大強化并使其具有良好的高溫性能。

　　K-Mg-Y（Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Lu）系合金

　　Mg-Y合金有明顯的時效強化作用，它的脫溶序列：過飽和固溶體→β''（bco)→β'(bco)→β(Mg24Y5,bcc)。bco表示底心斜方晶格，bcc表示面心立方晶格。β''相均勻地在晶內(nèi)析出，提高合金強度，而β'相易在晶界及位錯處非均勻析出，然后迅速粗化，對合金強化沒有貢獻；在較高溫度下，β''相轉(zhuǎn)變?yōu)榇执蟮摩?和/或β相，因而合金強度下降。

　　WE系列合金

　　通過對Mg-RE系合金的研究，成功地研制出以Mg-Y-Nd為基的WE系合金WE54及WE43。它們都有相當(dāng)大的時效強化效果。它們的析出過程為：

　　過飽和固溶體→β''→β'→β1→β

　　β1與Mg3X(X=Nd、Ce、La、Pr、Dy、Sm）為同晶型，即Mg-Nd合金脫溶序列中的β'相。延長時效時間，亞穩(wěn)β1相片會逐漸原位轉(zhuǎn)變成平衡β相。時效時間長達＞240小時后，則主要析出相為β。β''及β'相有較好的高溫穩(wěn)定性，因此，Mg-Gd-Nd系合金是發(fā)展耐熱鎂合金值得關(guān)注的合金系之一。

　　在Mg-Y-Nd系基礎(chǔ)上以Ag取代Y形成的Mg-Ag-RE-Zr系合金中，最廣泛應(yīng)用的Mg系合金是QE22A。含Ag＜2%的合金的脫溶過程類似于Mg-RE系合金，而Ag含量＞2%的合金則產(chǎn)生兩種獨立的脫溶過程，最終形成平衡相AgMg12Nd2，出現(xiàn)γ+β脫溶相時，強化效果最大，抗蠕變力也最強。Mg-Ag合金的脫溶序列：

　　過飽和固溶體→桿狀GP區(qū)→γ

　　過飽和固溶體→橢圓狀GP區(qū)→β→AgMg12Nd2

　　γ相為六方晶格，a=0.963nm，C=1.024nm，桿狀，與基體α（Mg）共格；β相也是六方結(jié)構(gòu)，a=0.556nm，C=0.521nm，等軸形，與基體半共格。