稀土Y對AZ91D鎂合金高溫性能及組織結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、本文以AZ91D鎂合金為實驗基礎，通過加入不同含量的稀土元素Y并改善合金冶煉工藝，制備出實驗所需綜合性能較好的含稀土元素Y的AZ91D鎂合金材料。并通過對稀土鎂合金高溫熱處理改善合金組織細化晶粒，制備出新型高性能稀土鎂合金。
　　通過觀察實驗鎂合金的顯微組織并對合金材料進行力學性能、高溫氧化、差熱差重、熱壓縮等實驗，結(jié)合 SEM、XRD等分析方法對稀土鎂合金實驗材料進行相組成和微觀分析，從而研究稀土元素Y對AZ91D鎂合金組織性能

2、的影響。實驗發(fā)現(xiàn)：AZ91D鎂合金由α-Mg基體和β-Mg17Al12相組成，向合金中加入稀土元素Y后，形成稀土化合物 Al2Y。隨著稀土 Y含量增加晶粒尺寸先減小后增加，晶粒尺寸最小可降低至46.15μm，晶粒細化程度為28.75%。稀土元素的加入可以提高鎂合金材料的室溫、高溫力學性能，這與β-Mg17Al12相數(shù)量的減少、晶粒的細化和稀土化合物Al2Y的形成有關(guān)。實驗結(jié)果表明當稀土含量為1.2%的AZ91D鎂合金綜合力學性能最好，此

3、時稀土鎂合金硬度為99.7HV，室溫下的抗拉強度和伸長率分別為299MPa和9.5%，200℃高溫下的抗拉強度和伸長率分別為161.75MPa和5.8%。
　　稀土元素Y的添加可以提高AZ91D鎂合金材料的高溫抗氧化性能。稀土鎂合金氧化氧化膜主要由MgO、Mg0.97Zn0.03和少量的Y2O3組成，鎂合金高溫氧化過程中稀土氧化物形成氧化膜對合金材料有保護作用，隨著稀土元素Y含量的增加，鎂合金燃點也隨之增高氧化增重減小。經(jīng)實驗證明