Nd和Y復合添加對AZ31鎂合金組織與性能的影響.pdf

1、鎂合金具有高的比剛度和比強度以及良好的綜合力學性能,作為輕質結構材料引起了極大的關注。AZ31鎂合金是目前應用最廣泛的商用鎂合金,具有低成本、良好的鑄造性能以及中等力學性能等特點。但AZ31鎂合金的高溫力學性能以及室溫成型能力較差,大大限制了其在汽車、航空等領域的應用。本文以AZ31鎂合金系為研究對象,系統(tǒng)研究了Nd和Y兩種稀土元素對AZ31鎂合金組織及性能的獨立作用以及協(xié)同作用。分別研究了Nd、Y的添加對鎂合金的鑄態(tài)、均勻化退火態(tài)以及

2、熱擠壓變形態(tài)的微觀組織和硬度的影響,以及稀土元素對熱擠壓變形鎂合金室溫拉伸性能的影響。同時探究了稀土元素對AZ31鎂合金起燃溫度以及抗腐蝕性能的影響。
　　結果表明,稀土元素Nd和Y,不論是單獨加入還是協(xié)同加入,都可以細化鎂合金的鑄態(tài)組織,抑制β-Mg17Al12在晶界的析出,同時形成Al2Nd(Al11Nd3)或Al2Y新相。由于Al-RE相具有高溫穩(wěn)定性,在均勻化退火過程中,釘扎晶界,顯著抑制α-Mg晶粒長大。熱擠壓變形過程中

3、,由于發(fā)生動態(tài)再結晶,顯著細化晶粒,并使第二相粒子破碎分布更彌散,使材料的強度和塑性同步提高。合金AZ31-0.5％Nd-0.5%Y具有最高的綜合力學性能,其抗拉強度、屈服強度以及延伸率分別為265MPa、193MPa和16.55%,而同等條件下AZ31鎂合金的抗拉強度、屈服強度以及延伸率分別為258MPa、167MPa和10.3%。
　　由于稀土元素與氧的親和力較大,形成的氧化物結構致密,可以顯著提高鎂合金的起燃溫度。AZ31-