鈰對(duì)AZ31、AZ91和ZK60鎂合金鑄態(tài)組織的影響.pdf

1、鎂合金作為輕質(zhì)的工程結(jié)構(gòu)材料，在汽車、航空航天和其它領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊。然而，現(xiàn)有鎂合金的力學(xué)性能和成形性能等還難以滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。因此，有必要進(jìn)一步通過(guò)合金化和/或微合金化來(lái)改善鎂合金的綜合性能。稀土元素Ce作為一種有潛力的合金化和/或微合金化元素，其在鎂合金中的作用一直受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注和高度重視，并對(duì)此開(kāi)展了大量的研究。然而，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于Ce在鎂合金中的作用仍然存在不少的爭(zhēng)議，尤其是Ce對(duì)鎂合金組織細(xì)化的影響。一種觀點(diǎn)認(rèn)為

2、Ce合金化和/或微合金化可以細(xì)化鎂合金的組織，而另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為在鎂合金中添加Ce不但不能細(xì)化合金的組織，反而使合金的組織粗大。因此，進(jìn)一步深入研究Ce對(duì)鎂合金組織的影響，對(duì)于通過(guò)Ce合金化和/或微合金化改善現(xiàn)有鎂合金的綜合性能意義重大。同時(shí)，研究成果對(duì)于高性能含Ce新型鎂合金的開(kāi)發(fā)也同樣具有理論指導(dǎo)意義。
　　 本文以AZ31、AZ91和ZK60三個(gè)典型鎂合金為研究對(duì)象，系統(tǒng)研究了Ce添加對(duì)AZ31、AZ91和ZK60鎂合金鑄

3、態(tài)組織的影響，并取得了以下研究結(jié)果：①添加0.5～2.0wt％Ce到AZ31鎂合金中不但可形成Al11Ce3相，還可使合金中β-Mg17Al12相的數(shù)量減少，并使β-Mg17Al12相的形貌從最初的連續(xù)網(wǎng)狀向斷續(xù)狀和/或和顆粒狀轉(zhuǎn)變。此外，添加0.5～2.0wt％Ce不但不能細(xì)化AZ31鎂合金的晶粒，還使合金的晶粒變得粗大。在本文的實(shí)驗(yàn)條件下，Ce加入量、熔體保溫溫度或熔體保溫時(shí)間增加可以微小減弱Ce對(duì)AZ31鎂合金晶粒的粗化作用。②添

4、加0.5～2.0wt％Ce到AZ91鎂合金中不但可形成Al11Ce3相，還可使合金中β-Mg17Al12相的數(shù)量減少，并使β-Mg17Al12相的形貌從最初的連續(xù)網(wǎng)狀向斷續(xù)狀和/或和顆粒狀轉(zhuǎn)變。此外，添加0.5～2.0wt％Ce總體上也不能細(xì)化AZ91鎂合金的晶粒，相反，還使合金的晶粒變得粗大，尤其在添加2.0wt％Ce時(shí)。在本文的實(shí)驗(yàn)條件下，熔體保溫溫度和熔體保溫時(shí)間增加或減少均可減弱Ce對(duì)AZ91鎂合金晶粒的粗化作用。⑨添加0.5～

5、1.5wt％Ce到ZK60鎂合金中不但可形成Mg12Ce相，還可使合金中含Zn第二相的形貌從最初的不連續(xù)點(diǎn)狀向連續(xù)的條狀和大塊狀轉(zhuǎn)變。此外，添加0.5～1.5wt％Ce也不能細(xì)化ZK60鎂合金的晶粒，相反，還使合金的晶粒變得粗大，并且這種粗化作用還隨著Ce加入量的增加變得更加明顯。在本文的試驗(yàn)條件下，熔體保溫時(shí)間變化并不能明顯弱化Ce對(duì)ZK60鎂合金組織的粗化作用。然而，較低和較高的熔體保溫溫度可以顯著弱化Ce對(duì)ZK60鎂合金組織的粗化