晶界化合物与高温弥散体的区别

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铸锭经均匀化后，分解质点位于晶界或晶内的多为Mg、Si、Cu、Zn等化合物分解相；位于晶内中心位置的分解质点多为Mn、Cr、Ti、V等形成的化合物，称为难溶高温弥散体。

1、凝固强化相化合物（晶界化合物）对要进行热加工的挤压圆棒锭或轧延的方锭而言，均质处理会让生产速度提高，并改善挤压工件的表面质量。均质处理除可消除化学成分的微偏析外，也会让含铁相的金属间化合物球化，如使Al-Fe-Si、AI-Cu-Fe及Fe-Mn-Si-AI等改变形态，这些化合物在凝固状态时的形状近似针状或平面状，而均质处理会使其球化或钝化，球化可有效地改善挤压工件的表面质量。晶界间不含铁相的化合物或粗大析出物在均质处理时也可以被溶解，Mg₂Si、CuAl2Al2CuMg、MgZn₂及Mg(ZnAlCu)等这些被固溶的化合物再析出时则会均匀分布在晶内与晶界，以有效地提高材料的机械性能、韧性及化学性能（图1）。

图1 6082固溶后组织

2、高温弥散体
上段的叙述，树状晶的微偏析是溶质的浓度从树状晶的中心位置向晶界位置逐渐增加，最后共晶相或其他低温相出现在晶界上。但有些元素的添加如Cr和Zr在凝固时是包晶反应(peritecticreaction)，这些元素的偏析方式与上述元素的方向相反，也就是说，这些元素在树状晶的中心位置浓度最高，而在晶界位置会消失。对铝合金而言，凝固产生包晶(peritectic)反应的元素有钛、锆、铬、钪和铪等。而共晶(eutectic)反应的元素有镁、铜、硅、锰及锌等。铬、锰、钛、钒及锆等元素在均质处理时会产生析出物，我们称其为高温析出或高温弥散体，如Al20Cu2Mn3及Al12Mg₂Cr等。

图2 合金Zr、Mn元素的高温弥散体，均质后

图2显示高温弥散体：AI-Mg-Si0.5合金添加0.2%Zr及1.0%Mn的铸锭在均质处理时的颗粒析出，这个反应可提升加工性能及抑制再结晶及晶粒的成长。这些铬、钒、锰或锆等元素的扩散速度极慢，因此，即使高温处理也无法使其重新分布或完全消除偏析。在高温及长时间均质时会产生的弥散体，有效的弥散体尺寸一般来说约为0.1μm，这些弥散体将会有效地抑制晶粒组织的变化及限制晶界的移动，或在加工及退火时有效地决定晶粒组织。这些元素均匀分布的弥散体会提高铝合金加工后热处理时的再结晶温度，抑制再结晶而成为未再结晶组织(纤维晶)，也可能因此而产生粗大的晶粒。均质处理是要使弥散体失效(粗大疏松分布)或使弥散体生效(细小致密分布)，是工程师由设定好的均质条件来决定的。