淺議影響鋁鎂合金組織結構的基本因素

林鈾

摘 要：鋁鎂合金由于其良好的物理性能和化學性能，被廣泛的應用在我們生活中的各個行業(yè)中。但是因為鋁鎂合金為六方結構，所以它的結構類型眾多，影響其組織結構的因素也較多。文章先分析了晶粒度對鋁鎂合金組織結構的影響，然后研究了變形溫度和形變速度以及外加應力對鋁鎂合金組織結構的影響，為鋁鎂合金組織結構的發(fā)展提供了可參考的意見。

關鍵詞：鋁鎂合金；變形溫度；變形速度

鋁鎂合金作為一種應用性能優(yōu)秀的金屬合金材料，因其密度低、導熱性好、強度好、抗蝕性好、加工性能好而且焊接性能優(yōu)良，使它在我們的生活中應用的范圍很廣。同時，因為其合金的性質，影響其組織結構的因素也很多，研究這些影響因素對我們的工業(yè)生產有很大的實用價值，通過利用這些影響因素，使鋁鎂合金擁有不同的組織結構可以使鋁鎂合金更好的為我們的生活服務，本文將就這些影響因素做具體的研究。

1 晶粒度對鋁鎂合金組織結構的影響

晶粒是保證金屬元素性質不變的最小單位，晶粒的大小和晶粒的取向變化會影響到鋁鎂合金的性質。從基礎的物理性質來看，晶粒度會影響到鋁鎂合金的塑形變形，而且鋁鎂合金的強度和塑性也和晶粒有很大的關系。在微觀上晶粒的不同就可以在宏觀上反映出鋁鎂合金物理性質和化學性質的不同。細化晶粒有助于鋁鎂合金材料的強度、塑性等綜合性能的提升。

就具體問題而言，在航空航天、精密儀器和通訊設備等方面，對材料細微的變化要求很高，需要合金能夠在一定的范圍內滿足生產工藝的要求。而這些方面對于鋁鎂合金的應用就會從晶粒這個最小的單位來考慮鋁鎂合金的物理性質和化學性質。特別是軍工和航空航天事業(yè)，材料的細微變化會影響到整個產品的性能，這就關系到了生產的安全和使用的安全。

當前對于鋁鎂合金的研究仍處在探索的階段，對一些細微的變化不能夠精確的計算，包括鋁鎂合金因為外界環(huán)境的變化導致的自身性質的變化過程，也不能實現(xiàn)最精確的模擬。目前，關于晶粒對鋁鎂合金材料的影響，還在進一步的研究當中，還需要我們不斷的努力，使之盡早的被我們熟悉的掌握，應用于我們的生活。

2 變形溫度對鋁鎂合金組織結構的影響

鋁鎂合金的變形溫度類就是指不同的溫度下，改造鋁鎂合金的內部組織結構，使之呈現(xiàn)出不同的物理性能和化學性能。根據科學實驗表明，變形溫度對鋁鎂合金的織構類型和組分都有很大的影響，當溫度不斷變化時，鋁鎂合金內部的錐面和柱面滑移就會被激活，尤其是溫度超過了498K時，鋁鎂合金內部的結構會發(fā)生巨大的變化，產生多種組織結構。這些變化會在鋁鎂合金冷卻后顯示出不同的性能。

金屬類材料，在初步加工和深度加工時對于溫度的控制都是非常精確的，特別是對于合金材料，變形溫度的不同完全可以使同一種材料呈現(xiàn)出不同的性能，包括其強度、韌性、抗拉抗壓能力等。這涉及到金屬的晶粒在不同溫度下的不同變化，有些時候是溫度提供的能量破壞了金屬材料原有的結構，然后在不同的溫度下，原子按照不同的方式排列，最終在宏觀上呈現(xiàn)出金屬材料物理性質的不同。鋁鎂合金也是這樣，變形溫度會影響到晶粒的取向特征，進而直接改變鋁鎂合金內部的滑移模式，使之呈現(xiàn)出不同的物理和化學性能。我們在工業(yè)生產中，就常常通過控制溫度來改變鋁鎂合金的性能，通過外在的加熱，把鋁鎂合金的變形溫度控制在一定的范圍內，這樣就達到了人為改造鋁鎂合金性能的目的，使之在一定的范圍內按照人為的想法變化，最終為我們的生活服務。

3 變形速度對鋁鎂合金組織結構的影響

根據科學證明，變形速度也可以影響鋁鎂合金的組織結構。鋁鎂合金的織構強度會隨著變形程度的變化而變化，進而使鋁鎂合金在成型后的物理性能和化學性能呈現(xiàn)出不同的表現(xiàn)型。變形速度對鋁鎂合金組織結構的影響，主要是通過兩種方式。首先，變形速度會影響在工件的加工的過程中其溫度的變化，進而間接的影響鋁鎂合金的組織結構。這一過程可以從微觀的分子運動找到依據，分子在金屬內部的運動本來是勻速的，以維持構成體的基本性能，人為的加熱改變金屬的狀態(tài)時，就是在微觀的改變分子的運動速度和運動軌跡。變形速度的改變會很大程度的改變分子原有的運動方式，破壞分子間的相互作用力，進而產生溫度的變化，影響鋁鎂合金的組織結構。其次，變形速度會影響鋁鎂合金內部結構組成成分的變化。鋁鎂合金在受熱變形時，其所有的分子并不是在同一時間一起發(fā)生變化的，必然存在時間上的先后順序。如果鋁鎂合金的變形速度過快的話，分子的變化速率會存在很大的偏差，即一部分分子已經向著下一階段的變化邁進，而一部分分子還沒有吸收到足夠的能量來完成自身被設定的變化。這種情況的必然后導致鋁鎂合金內部組織結構成分的復雜化，多種組織成分的共同組成，導致了鋁鎂合金其組織結構的混亂，物理性能和化學性能也會有所偏差。

鋁鎂合金變形速度對其組織結構的影響在工業(yè)生產中最難控制，人類無法精確的控制每一個晶粒甚至每一個分子按照設定的步驟變化，這必然會是成型的鋁鎂合金含有多種組織結構，影響到具體的應用。當然，日常的材料并不涉及如此高精度的控制，只要材料的性能在一定的范圍內能夠滿足人們的需求就可以。所以，雖然我們尚不清楚變形速度對鋁鎂合金組織結構的影響機理，但這并不影響我們對它的應用。

4 外加應力對鋁鎂合金組織結構的影響

根據牛頓定律，物體在不受到外力的作用下，會保持其慣性，呈現(xiàn)出相對靜止或者勻速的運動。鋁鎂合金在變形時，其組織結構的變化必然也是受到了外力的作用。從微觀的角度來講，加熱也是通過熱量來改變分子的運動，這就相當于施加的外力。當然，外加應力還有不同的形式。鋁鎂合金的織構是在外加應力的作用下產生晶粒的變化，晶粒的變化不同，鋁鎂合金的組織結構也將不同。例如，在具體的生產中，對鋁鎂合金的軋制，就會鋁鎂合金的變形體處在軸向拉伸，法向壓縮的平面應力中，形成其特有的組織結構。另外，鋁鎂合金在受到剪應力的作用時，也會因受力的不同產生不同的組織結構?？偟膩碚f，外加應力也是通過外力的作用改變晶粒的變化，使之改變原有的運動狀態(tài)，破壞晶粒之間的相互作用力，形成新的組織結構。

5 結語

鋁鎂合金在我們生活中的應用很廣泛，特別是交通工具和電子通訊器材方面。但是，鋁鎂合金的加工工藝要求較高，給該行業(yè)的進一步發(fā)展帶來了很大的困擾。我們要進一步的了解鋁鎂合金的結構組織特點，探索影響其組織結構的因素，使之更好的為我們的生活服務。

參考文獻

[1] 李金鋒.Y、Ba對AZ91鎂合金組織及性能的影響[D].山東大學， 2005.

[2] 宮偉.新型鑄造鎂合金研制[D].遼寧工程技術大學，2005.

[3] 黃宏鋒.含鈧鋁鎂合金冷軋變形和退火組織及織構研究[D].中南大學，2010.

[4] 陳剛，彭曉東，范培耕，蔡葦.等通道轉角擠壓工藝參數(shù)對鋁鎂合金組織和性能的影響[J].輕金屬，2007（01）：54-57.