稀土對(duì)AZ102鎂合金組織及性能的影響.pdf

1、鎂合金具有低密度、高比剛度、高比強(qiáng)度，良好的導(dǎo)熱性、阻尼減振性、屏蔽性、可切削加工性和可回收性等特點(diǎn)，作為結(jié)構(gòu)材料具有其它材料無法比擬的優(yōu)越性，但一般鎂合金機(jī)械強(qiáng)度不高限制了它的推廣應(yīng)用。稀土Y和Ce-La混合稀土作為鎂合金中常見的合金化元素，能顯著提高合金的高溫力學(xué)性能和加工鑄造性能。從多元組合復(fù)合合金化這個(gè)角度來提高鎂合金的力學(xué)性能，添加微量稀土對(duì)鎂合金的研究還相對(duì)較少。因此從鎂合金綜合利用的方面上來說，希望得到低成本高性能，因此尋

2、求具有優(yōu)異綜合性能鎂合金具有十分重要的意義。
　　 本文采用金相顯微鏡分析合金金相組織，利用XRD分析相組成，采用EDS分析顯微化學(xué)成份，采用SEM分析微觀組織形貌，自制液壓設(shè)備進(jìn)行擠壓試驗(yàn)，利用萬能材料試驗(yàn)機(jī)及布氏硬度計(jì)檢測(cè)合金的抗拉強(qiáng)度、延伸率和布氏硬度等。研究了Y和Ce-La復(fù)合稀土對(duì)AZ102鎂合金的組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能的影響，以及熱處理的影響。
　　 加入稀土元素，鑄態(tài)AZ102鎂合金的抗拉強(qiáng)度和延伸率逐漸提高，

3、微量稀土元素對(duì)于鑄態(tài)鎂合金而言，稀土的加入可作為異質(zhì)形核，增加成分過冷，產(chǎn)生晶粒細(xì)化，生成較硬的稀土相，其中Y的加入生成Al2Y相，Ce-La的加入生成Al4(Ce，La)相，稀土相的生成，減少β相和改善β相的形貌和分布，提高合金性能。
　　 (1)微量稀土元素細(xì)化了AZ102鑄態(tài)鎂合金基體組織。隨著稀土含量的增加，網(wǎng)狀的β-Mg17Al12相逐漸變的斷續(xù)，且數(shù)量有所減少，合金中出現(xiàn)新的AIRE相，當(dāng)Y的含量達(dá)到0.4％wt時(shí)，

4、鑄態(tài)抗拉強(qiáng)度和延伸率達(dá)到了220.25Mpa和2.8％，比AZ102分別增加了21.1％和55.6％，硬度也因出現(xiàn)較硬的Al2Y相增加了10％，達(dá)到了75.5HBS。
　　 (2)當(dāng)Ce-La的含量達(dá)到0.4％wt時(shí)，合金抗拉強(qiáng)度達(dá)到了222.54Mpa，比AZ102增加了16.5％，延伸率達(dá)到了4.1％，比AZ102增加了127.8％。Ce-La的復(fù)合添加可顯著細(xì)化合金組織。晶界處分布的β-Mg17Al12相變的細(xì)小，連續(xù)的網(wǎng)

5、狀結(jié)構(gòu)已經(jīng)斷開，合金晶粒尺寸變小，晶內(nèi)彌散相增加。
　　 (3)T4熱處理后，第二相基本分解并溶入到基體中，獲得了過飽和固溶體組織，晶界處的β-Mg17Al12相溶解，AlRE保持不變。Y隨著含量增加性能不斷提升，在0.4％wt時(shí)強(qiáng)度塑性達(dá)到了最大值，達(dá)到了243.54Mpa和5.7％，比AZ102分別增加了18.7％和83.9％，加入的Ce-La在0.1％wt時(shí)強(qiáng)度塑性達(dá)到了最大值，達(dá)到了303.78Mpa和9.0％，比未加入

6、Ce-La的AZ102分別分別增加了47.9％和190.3％，Ce-La隨著含量增加，析出的Al4(Ce，La)相不斷生長加粗加長，對(duì)合金產(chǎn)生割裂作用性能下降。
　　 (4)T6處理后，合金中β-Mg17Al12相從a-Mg固溶體中均勻析出，強(qiáng)化了合金，AlRE相保持不變。Y在0.4％wt時(shí)強(qiáng)度達(dá)到了最大值，達(dá)到了324.44Mpa，比未加入Y的AZ102強(qiáng)度增加了41.2％，時(shí)效作用增大了β相的生長，對(duì)合金晶界產(chǎn)生割裂作用，因