合金元素及凝固速度對(duì)AM60鎂合金組織和性能影響.pdf

1、各種商用鑄造鎂合金力學(xué)性能普遍較低，這在很大程度上限制了鎂合金的推廣應(yīng)用。改變這種狀況的方法通常是通過細(xì)化合金晶粒，提高其強(qiáng)度和韌性。添加合金元素或提高冷卻速度均可達(dá)到此目的。不同凝固速度下合金元素特別是稀土元素對(duì)鎂合金有不同影響，目前該影響規(guī)律還沒有較系統(tǒng)研究。AM60鎂合金作為低成本、應(yīng)用最廣泛的商用鎂合金之一，有必要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)研究，以得到合金元素和凝固速度對(duì)AM60鎂合金的影響規(guī)律，為優(yōu)化高性能鑄造鎂合金成分工藝奠定基礎(chǔ)。本文采

2、用X射線衍射儀、金相分析、掃描電子顯微鏡及能譜分析、差熱分析、拉伸性能測試等方法，研究了AM60合金中添加稀土元素鈰（Ce）、釹（Nd）及堿土元素鍶（Sr），在三種不同冷卻速度（空冷、模冷、水冷）下合金的鑄態(tài)組織和力學(xué)性能。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①三種不同冷卻速度下，添加0.5wt.％Ce的AM60合金中，β-Mg17Al12相數(shù)量減少且尺寸細(xì)小，出現(xiàn)新的針狀相Al11Ce3，Al-Mn相變?yōu)锳l10Ce2Mn7。隨著冷卻速度

3、的增加，AM60-0.5Ce合金二次枝晶臂間距減小，第二相彌散細(xì)小分布，β相數(shù)量減少，針狀相Al11Ce3數(shù)量增多。與AM60合金相比，AM60-0.5Ce合金模冷條件下力學(xué)性能更高，但空冷和水冷條件下其力學(xué)性能低于AM60合金。②三種不同冷卻速度下，添加0.9wt.%Nd的AM60合金中，β-Mg17Al12相數(shù)量減少且尺寸細(xì)小，出現(xiàn)新的棒狀相Al3Nd和針狀相Al11Nd3。隨著冷卻速度的增加，AM60-0.9Nd合金二次枝晶臂間距

4、減小，第二相彌散細(xì)小分布且β相和Al3Nd相數(shù)量減少，Al11Nd3相數(shù)量增多。與AM60合金相比，AM60-0.9Nd合金模冷條件下力學(xué)性能更高，但空冷和水冷條件下其力學(xué)性能低于AM60合金。③三種不同冷卻速度下，添加0.3wt.%Sr的AM60合金中，β-Mg17Al12相數(shù)量減少且尺寸細(xì)小，出現(xiàn)新相Al4Sr、Mg58Al38Sr4。隨著冷卻速度的增加，AM60-0.3Sr合金二次枝晶臂間距減小，第二相彌散細(xì)小分布且β相和Mg58

5、Al38Sr4相數(shù)量減少，Al4Sr相數(shù)量增多。與AM60合金相比，AM60-0.3Sr合金空冷和模冷條件下力學(xué)性能更高，但水冷條件下其力學(xué)性能低于AM60合金。④三種不同冷卻速度下，復(fù)合添加0.5wt.%Ce和0.9wt.%Nd的AM60合金中，β-Mg17Al12相數(shù)量減少且尺寸細(xì)小，出現(xiàn)新的棒狀相Al3RE、針狀相Al11RE3，Al-Mn相變?yōu)锳l10RE2Mn7。隨著冷卻速度的增加，AM60-0.5Ce-0.9Nd合金二次枝晶

6、臂間距減小，第二相彌散細(xì)小分布，β相數(shù)量顯著減少，針狀相Al11RE3數(shù)量增多且易于團(tuán)簇。與AM60合金相比，AM60-0.5Ce-0.9Nd合金模冷條件下力學(xué)性能更高，但空冷和水冷條件下其力學(xué)性能低于AM60合金。⑤三種不同冷卻速度下，復(fù)合添加0.5wt.%Ce和0.3wt.%Sr的AM60合金中，β-Mg17Al12相數(shù)量減少且尺寸細(xì)小，出現(xiàn)新的棒狀相Al4Sr、針狀相Al11Ce3。隨著冷卻速度的增加，AM60-0.5Ce-0.3