退火温度对热轧态Mg-0.6Zr合金阻尼性能的影响

　　随着科学技术的发展，对机械设备的减振降噪要求越来越高，很有必要开发出高阻尼性能的结构材料[1]。在金属材料中，镁及镁锆合金具有最好的阻尼性能，并因其密度小被应用在航天航空业、电子工业等高减振降噪要求的场合，但该合金的强度较低[2-4]。

　　可以通过塑性变形以提高合金的强度[5]，而经塑性变形后的合金，强度、硬度提高，塑性变差，一般需进行退火处理，使加工组织转变为再结晶组织以提高塑性。热处理若能使镁锆合金内部可动位错密度增大，或使杂质原子在位错上的聚集密度减小，则位错钉扎长度增大，能提高其阻尼性能[6]。本文对热轧态Mg-0.6Zr合金进行了不同的退火工艺处理以期提高阻尼性能并使其力学性能和阻尼性能达到良好的结合。

　　1 试验方法

　　在Φ130型试验轧机上将厚15mm的自制Mg-0.6Zr铸锭热轧成3mm的薄板，轧制温度为400℃;然后将热轧板进行1h退火处理，退火温度分别为200、250、300、350℃，随后将不同状态的试样在HBS-3000型数显布氏硬度计上进行硬度测试; 在2980型动态热机械分析仪进行室温阻尼性能测试，测试应变振幅为10-5～10-2，频率为1Hz。金相试样经机械抛光和化学侵蚀后( 侵蚀剂为4%酒石酸溶液) ，在POLYVAR-MET型金相显微镜下观察合金的微观组织。

　　2 试验结果及讨论

　　2.1 退火温度对热轧态Mg-0.6Zr合金组织的影响

　　图1为Mg-0.6Zr热轧板材经不同退火温度1h后的显微组织，可以看出，热轧态的合金基本上为变形组织，几乎无再结晶现象。经200℃×1h退火后，合金中变形组织还大量存在，仅出现了少量的再结晶晶粒，晶粒仍然保留被拉长的痕迹，认为此时为不完全再结晶，但已经发生了回复; 经过250℃×1h退火后，再结晶组织逐渐增多; 经过300℃×1h退火后，合金组织中已经生成大量细小的等轴晶晶粒，只残留有少量变形组织痕迹，合金的晶粒尺寸约为20～30μm; 经过350℃×1h退火后，合金仍然没有达到完全再结晶，且晶粒有所长大。表明此时退火温度已经偏高，只是退火时间还不够长。

　　2.2 退火温度对Mg-0.6Zr合金热轧板阻尼性能的影响

　　图2为合金的阻尼性能Q-与应变振幅ε之间的关系，可看出，所有的阻尼曲线清楚地展示了两个区域:在第一个区域里，Q^-1与ε几乎无关，呈水平直线，待达到一定的应变振幅(临界应变振幅εcr)后，Q^-1随ε的增大而增大。因此合金的阻尼性能Q^-1可以表示成为应变无关部分Q₀^-1和应变相关部分Q_h^-1(ε)之和，即