Si-RE复合合金化对AZ31镁合金显微组织及力学性能的影响.pdfVIP

李继强 等 ：si—RE复合合金化对 AZ31镁合金显微组织及力学性能的影响 2867 Si—RE复合合金化对 AZ31镁合金显微组织及力学性能的影响 李继强，贾志欣，刘 文，刘立君 (浙江大学 宁波理工学院机电与能源工程分院，浙江 宁波 31510o) 摘 要 ： 采用 Si—RE元素对 AZ31镁合金进行复合 元复合加入应用提供可以借鉴的依据 。 微合金化 ，利用光 学显微镜 (OM)、扫描 电镜 (SEM)、X 2 实验条件与方法 射线衍射仪 (XRD)及拉伸 实验仪等手段研 究Si—RE元 素对 AZ31镁 合金 的微 观组 织和力 学性 能的影响规 2．1 实验材料及合金熔炼 律 。结果表 明，Si—RE复合加入可 以明显细化 AZ31镁 实验所用原材料为商用 AZ31镁合金、A1—12Si中 舍金的铸 态组织 ，8一Mg A1。相也 由网状分布 变为颗 问合金和富铈}昆合稀土 (成分如表 1所示)。AZ31镁 粒状 ，同 时生 成 了短 棒 状 和 针 状 的 Mg。Si相 及 合金和 Al—l2Si中间合金按设计成分在实验室条件 下 A1RE。相 ；合金的综合力学性 能显著 改善，AZ31+ 置于电阻炉坩埚 中熔炼 ，熔炼过程 中用 1O (体积分 0．49／5Si-t-0．5％RE的强度和 延伸 率 比原始 AZ31镁 数)SF +90 (体积分数)CO。的混合气体对合金进 合金分别提 高了42MPa和 3．9Ko，试样 室温拉伸 断 口 行保护。当熔体温度升至 700～720℃时 ，对熔体搅拌 虽然是 以解理为主的脆性 断裂，但 断 口中出现 了少量 1~2min使成分均匀 ，然后升温至 740～750℃，精炼并 的韧窝，解理 面也较小 。 静止 lO～15min。对于易燃的混合稀土元素在精炼完 关键词 ： AZ31镁合金 ；Si—RE；显微组织 ；力学性能 成之后从加料器 中加到炉 内。待熔体 降至浇注温度 中图分类号 ： TG146．2；TG292 文献标识码：A 720C时，将坩埚从电阻炉内提 出浇入金属型 中，合金 文章编号：1001-9731(2O12)20—2867—05 名义成分和实测成分如表 2所示 。为 了消除熔炼过程 中的成分偏析 ，试样冷却至 400 左右时 ，立即转移至 1 引 言 退火炉中进行均匀化退火。经过多炉次浇注合金试样 在资源和环境成为人类可持续发展 的首要前提 I～Ⅳ，各炉次操作严格按照上述步骤进行 。 下，镁及镁合金作为具有重要战略意义的新材料 ，在全 表 1 混合稀土的化学成分 ( ，质量分数 ) 球得到广泛的重视 [ 。Mg—Al—Zn系合金因其价格较 TablelCompositionofmischmetal(wt ) 低 ，生产制造工艺亦较为成熟 ，是变形镁合金中最常用 Ce Ia Nd Pr 非稀土杂质 的合金系列。但由于镁 的密排六方 (HCP)晶体结构 ， S1．d 32．1 l2．3 2．3 1．9 使得镁合金在室温下的塑性差_3]，难 以通过 目前汽车 表 2 合金的化学成分 (％，质量分数) 制造领域普遍采用 的冷 冲压成 形技术进行 大批量生 Fable2Compositionofalloys(wt ) 产 ，这就大大限制 了镁合金在结构领域 的应用。近年