鈣與釔對(duì)鑄態(tài)AZ91D鎂合金組織與性能的影響.pdf

1、鎂合金由于其具有密度小、比強(qiáng)度及比剛度高以及對(duì)環(huán)境的友好性等諸多優(yōu)點(diǎn)，近年來已經(jīng)成為汽車、電子等行業(yè)重要的輕量化應(yīng)用材料。AZ91D鎂合金是應(yīng)用最為廣泛的鎂合金類型，但力學(xué)性能較差，尤其是高溫力學(xué)性能較差限制了其在相關(guān)領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用。
　　本文采用真空感應(yīng)熔煉技術(shù)，將AZ91D鎂合金作為基體，以稀土元素Y與堿土元素Ca作為合金化元素，研究這兩種元素單獨(dú)及復(fù)合添加對(duì)合金組織及室溫力學(xué)性能、高溫拉伸性能、耐蝕性的影響并對(duì)機(jī)理進(jìn)行分析

2、。
　　研究發(fā)現(xiàn)Ca與Y分別單獨(dú)添加到合金中都可以起到細(xì)化α-Mg基體組織，使β-Mg17Al12相分布均勻化的作用，Ca在較少添加量時(shí)就有明顯的效果，但Y整體效果更為顯著。
　　隨Ca添加量的增多，合金的力學(xué)性能及耐蝕性都呈先升后降變化。當(dāng)添加量較少時(shí)（0.8Wt％），Ca會(huì)溶入到β-Mg17Al12中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Ca的溶入會(huì)使得合金力學(xué)性能得到強(qiáng)化，當(dāng)Ca添加量為0.4Wt%時(shí)，室溫塑韌性得以提高，而室溫強(qiáng)度最大值在

3、Ca添加量為0.8Wt%時(shí)取得。當(dāng)Ca的添加量為1.2Wt%時(shí)，Al2Ca相在界面處與β-Mg17Al12連續(xù)生成。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該相的存在會(huì)使得合金室溫力學(xué)性能下降，但高溫拉伸性能及耐蝕性會(huì)進(jìn)一步得到加強(qiáng)，并在此時(shí)取得最優(yōu)值。
　　隨Y添加量的增多，合金的力學(xué)性能呈先升后降變化，且提升效果較Ca更為顯著。當(dāng)Y添加量為0.8Wt%，Al2Y相彌散分布在合金中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在Y的添加量為1.2Wt%時(shí)，力學(xué)性能最佳。而Y對(duì)合金耐蝕

4、性的提高效果顯著，僅在添加量為2.0Wt%時(shí)，有小幅下降。
　　硬度測(cè)試結(jié)果表明，合金硬度值在Ca與Y單獨(dú)添加時(shí)，整體與添加量成正比，而Y強(qiáng)化效果更佳。
　　研究發(fā)現(xiàn)在1.2Wt%Y的基礎(chǔ)上，復(fù)合添加Ca可以均勻化合金組織，而Ca也會(huì)溶入到β-Mg17Al12相中，從而使得合金力學(xué)性能進(jìn)一步提升。隨Ca添加量的增大，合金的力學(xué)性能呈先升后降變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在Ca的添加量為0.3Wt%時(shí)，室溫塑韌性得以進(jìn)一步提升。而室溫拉