Pr、Ti復(fù)合添加對(duì)AZ61鎂合金的強(qiáng)韌化研究.pdf

1、鎂合金作為一種綠色材料，由于其低密度、高的比強(qiáng)度和比剛度、良好阻尼性能以及便于加工等諸多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在汽車(chē)、自行車(chē)、電子、航空、航天、國(guó)防等領(lǐng)域得到越來(lái)越多的應(yīng)用。AZ61作為Mg-Al系中的一種較成熟的鎂合金，近來(lái)被大量投入自行車(chē)等工業(yè)生產(chǎn)中。但由于其力學(xué)性能偏低，限制了它的應(yīng)用空間，稀土元素具有對(duì)合金熔體凈化、改善合金組織與鑄造性能、提高合金性能等作用，對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)韌化是改善應(yīng)用空間的有效方法。
　　 本實(shí)驗(yàn)采用金相顯微鏡、X射

2、線衍射、掃描電子顯微鏡、宏觀硬度測(cè)試、拉伸性能測(cè)試、沖擊韌度測(cè)試等分析手段，較系統(tǒng)地研究分析了稀土元素Pr及Pr、Ti復(fù)合添加對(duì)AZ61鎂合金顯微組織和力學(xué)性能的影響。
　　 本文的主要研究結(jié)論有以下兩部分：
　　 (一)稀土元素Pr單獨(dú)添加對(duì)AZ61鎂合金顯微組織和力學(xué)性能影響的研究，添加稀土元素Pr后，凝固后的鑄態(tài)顯微組織除了基體α-Mg和離異共晶相β-Mg17Al12，又新增出現(xiàn)了稀土相短桿狀或棒狀A(yù)l11Pr3及

3、AlPr。合金組織中連續(xù)粗大的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)變得細(xì)化彌散，分散成小的塊狀或島狀，顯微組織得到改善，且晶粒明顯細(xì)化；力學(xué)性能也得到顯著提高，室溫拉伸強(qiáng)度由原來(lái)的155MPa提高到添加后的202MPa，伸長(zhǎng)率也由原來(lái)的6.55％增加到添加后的9.98％，硬度無(wú)明顯改善。
　　 (二)稀土元素Pr、Ti復(fù)合添加對(duì)AZ61鎂合金顯微組織和力學(xué)性能的影響的研究，單獨(dú)添加Ti添加量為0.6 wt.％時(shí)，顯微組織改善效果最明顯，合金組織由原來(lái)的粗大

4、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)細(xì)化為細(xì)小且均勻分布的島狀或顆粒狀組織，金相照片未發(fā)現(xiàn)新相，但經(jīng)SEM及EDS、XRD檢測(cè)出現(xiàn)新相Al3Ti；在綜合力學(xué)性能方面也是此時(shí)達(dá)到最優(yōu)結(jié)合，抗拉強(qiáng)度由原來(lái)的155MPa增大為195MPa，伸長(zhǎng)率也由原來(lái)的6.55％變?yōu)?.12％，尤其是沖擊韌度改善明顯，由原來(lái)的14.2 J/cm2改善為21.2 J/cm2，但硬度無(wú)明顯改善；復(fù)合添加0.6 wt.％Ti和1.2 wt.％Pr后，合金的顯微組織也較為分散細(xì)小，但有少許短