固相多次合成AZ31--Ce鎂合金組織和性能.pdf

1、近年來，隨著科技的不斷進步，人們對于鎂合金的需求量不斷增大，鎂合金在航空航天、交通、軍工、3C產(chǎn)品等領(lǐng)域均獲得了迅猛地發(fā)展。鎂合金的性能較低，向鎂合金中添加稀土元素可以達到改善合金組織、提高合金室溫及高溫力學(xué)性能、增強合金耐蝕性能等目的。鎂合金在制備的過程中，會產(chǎn)生大量的屑料或邊角料。利用固相合成法制備鎂合金不需對屑料或邊角料進行重熔，避免了熔煉過程中的氧化、燒損、偏析、難加入等缺點，且節(jié)約資源、減少環(huán)境污染。
　　本文選取AZ3

2、1鎂合金屑和Mg-30wt-％Ce中間合金屑，利用固相合成法制備了AZ31-2.5wt-％Ce鎂合金。利用金相顯微鏡、掃描電鏡和電子萬能試驗機，對固相合成AZ31-Ce鎂合金的微觀組織、力學(xué)性能和斷裂機制進行了研究，同時探究了Mg-Ce中間合金的變形機理，討論了多次擠壓后的AZ31-Ce鎂合金的耐腐蝕性能和壓縮性能，并與鑄態(tài)和擠壓態(tài)AZ31鎂合金進行了比較。
　　研究了擠壓次數(shù)對AZ31-Ce鎂合金微觀組織和力學(xué)性能的影響。隨著擠

3、壓次數(shù)的增加，AZ31-Ce鎂合金的抗拉強度和延伸率逐漸增加，當(dāng)擠壓次數(shù)達到第5次時，抗拉強度達到311MPa，延伸率達到9.83％;Mg-Ce中間合金屑和AZ31鎂合金屑之間的結(jié)合強度不斷提高，斷裂方式趨向于韌性斷裂;Mg-Ce中間合金屑先破碎后變形，最后呈細(xì)小的顆粒狀均勻分布于AZ31基體中;Mg-Ce中間合金屑分別呈中等尺度的球狀相、纖維狀和細(xì)小的球狀相，并在其周圍形成一層Al4Ce相層，Al4Ce相層的厚度不斷增加。
　　

4、研究了經(jīng)5道次固相合成后的AZ31-Ce鎂合金在3.5wt-％NaCl溶液中的耐腐蝕性能，利用靜態(tài)失重法進行腐蝕試驗，觀察其宏觀和微觀腐蝕形貌、計算腐蝕速率，并與鑄態(tài)和擠壓態(tài)AZ31鎂合金作對比，從而評定AZ31-Ce鎂合金的耐腐蝕性能。經(jīng)64h的腐蝕后，鑄態(tài)AZ31鎂合金的耐腐蝕性能最好，其次是擠壓態(tài)AZ31鎂合金，AZ31-Ce鎂合金的耐腐蝕性能最差。AZ31-Ce鎂合金耐腐蝕性未增強的主要原因可能是:當(dāng)向AZ31-Ce鎂合金中添加

5、2.5wt-％的稀土元素Ce后，合金中Al4Ce相含量增多，導(dǎo)致偏聚加重，耐蝕性變差。
　　研究了經(jīng)5道次固相合成后的AZ31-Ce鎂合金在不同溫度下的壓縮性能，利用WDW-200型壓力機進行壓縮試驗，觀察其微觀組織、宏觀和微觀形貌，并與鑄態(tài)和擠壓態(tài)AZ31鎂合金作對比，從而評定其壓縮性能。室溫時試樣斷裂，鑄態(tài)和擠壓態(tài)AZ31鎂合金為脆性斷裂，AZ31-Ce鎂合金為韌脆混合型斷裂，表現(xiàn)出較好的塑性。高溫時試樣被壓扁，呈現(xiàn)為鼓狀。3