稀土元素Sm、Ce对Mg-Y系合金组织和性能的影响.PDFVIP

第45 卷 第6 期 稀有金属材料与工程 Vol.45, No.6 2016 年 6 月 RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING June 2016 稀土元素Sm 、Ce 对Mg-Y 系合金组织和性能的影响 1,2 1 1 1 王文礼 ，张 薇 ，雷宁宁 ，王 杰 ( 1. 西安建筑科技大学，陕西 西安 710055) (2. 陕西省冶金工程技术研究中心，陕西 西安 710055) 摘 要：采用混合气体保护制备了含 Sm、Ce 的Mg-2.8Y-0.6Zr-X (Sm、Ce)合金。采用光学金相分析(OM) 、扫描电子显 微分析(SEM) 、X 射线衍射分析(XRD) 、拉伸等多种分析和测试手段，研究了Sm、Ce 对合金的显微组织和力学性能的 影响。结果显示，Sm、Ce 的加入使得合金晶粒更加细化，组织更加均匀；Sm 的加入使合金的抗拉强度提高了48% ； Sm 与Ce 的复合添加恶化合金力学性能，而加入Zn 后合金的屈服强度明显提高。 关键词：镁合金；微观组织；力学性能 中图法分类号：TG845.2 文献标识码：A 文章编号：1002- 185X(2016)06- 1473-04 镁合金是目前金属材料中最轻的一种（密度 对合金的显微组织和力学性能的影响。 3 1.75～1.90 g/cm ），具有低密度、高比强度、高比刚 1 实 验 度和良好的导热性等优异性能，在汽车、电子、航空 [1-4] 等领域得到广泛应用 。被称为 “21 世纪最有前途 制备合金所需用的原材料是：纯镁锭，纯锌锭， [5,6] 和潜力的绿色工程材料” 。但是，镁合金的耐蚀性 镁钇中间合金、镁钐中间合金、镁锆中间合金，各原 较差，高温强度、蠕变性能较低，且制备成本高，都 料成分见表 1。 严重制约着镁合金的广泛应用与发展。 实验4 种合金的具体成分配比如表2 所示。 合金化是改善镁合金性能最直接最有效的方法之 [7] 表 1 原料成分表 一 。稀土元素在镁合金中具有去氧除氢、提高铸造 性能、提高合金强度，特别是高温强度和蠕变性能等 Table 1 Ingredients of the material (ω/% ) [8,9] 作用 。钇(Y) 在镁合金中可产生优异的固溶强化和 Material Purity 时效强化作用，在所有的稀土元素中，Y 被认为是提 Mg ≥99.98 高镁合金耐高温性能最有效的元素，由此开发了一系 Zn ≥99.98 [10] Mg-Y 30.10 列 Mg-Y-RE(WE) 基耐热镁合金 。Sm 也是重要的 添加元素之一，Sm 在镁中的溶