高忠玉，胡中潮，刘利辉，陈湖演，蔡健文

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镁合金作为金属结构材料中最轻的合金，具有较高的比强度、比刚度、良好的导热性和低成本等优点，在汽车制造、电子工业以及航空航天等领域得到了日益广泛的应用[1-3]，同时对其性能也提出了更高的要求。镁及镁合金在高温熔炼时与氢有很高的亲和力，这直接导致在一定的温度和压力下氢在镁合金熔体中的浓度较大。氢在镁合金中的危害没有引起人们足够的重视，这是因为人们认为氢在固/液凝固时溶解度变化不大，氢可以固溶在镁合金基体中。

图1 为氢在纯镁、纯铝中的溶解度曲线[4]。从图中可以看出两种溶解度曲线在形状上有一个突出的特征，即在金属熔点处氢的溶解度发生突变，熔点处氢在液态金属中的溶解度高于在熔点处固态时的溶解度。溶解度的差别越大，在凝固后的合金中气孔就越发达。氢在铝合金中溶解度变化S液/S固=19.1，极易形成氢气孔，所以铝合金熔炼时需要采取一定工艺去除熔体中的氢。虽然氢在镁合金中溶解度的变化S液/S固=1.62[5]，相对较小，但是氢在镁中的固溶度比在Al 中高1～2 个数量级。例如AZ91合金，在730 ℃时氢的溶解度大约为30 ml/100g[6]，在固/液相之间溶解度绝对值相差也较大，所以氢对镁合金的影响也是不容忽视。当然氢对于镁合金的危害同其他合金一样主要不在于溶解，而在于析出，如果氢在固体金属中仍然保持溶解状态，那么就同其他合金元素一样具有固溶强化作用，但是当超过固溶极限时，所出现的第二相为气泡，气泡的出现会加剧缩松的出现，从而严重影响合金的性能[7]。……