铈对AZ31、AZ91和ZK60镁合金铸态组织的影响

题名:铈对AZ31、AZ91和ZK60镁合金铸态组织的影响
作者:彭家兴
学位授予单位:重庆大学
关键词:镁合金;;铈;;AZ31镁合金;;AZ91镁合金;;ZK60镁合金
摘要:
 镁合金作为轻质的工程结构材料,在汽车、航空航天和其它领域的应用前景广阔。然而,现有镁合金的力学性能和成形性能等还难以满足工业生产的需要。因此,有必要进一步通过合金化和/或微合金化来改善镁合金的综合性能。稀土元素Ce作为一种有潜力的合金化和/或微合金化元素,其在镁合金中的作用一直受到国内外neodymium magnets的广泛关注和高度重视,并对此开展了大量的研究。然而,目前国内外对于Ce在镁合金中的作用仍然存在不少的争议,尤其是Ce对镁合金组织细化的影响。一种观点认为Ce合金化和/或微合金化可以细化镁合金的组织,而另一种观点则认为在镁合金中添加Ce不但不能细化合金的组织,反而使合金的组织粗大。因此,进一步深入研究Ce对镁合金组织的影响,对于通过Ce合金化和/或微合金化改善现有镁合金的综合性能意义重大。同时,研究成果对于高性能含Ce新型镁合金的开发也同样具有理论指导意义。
 本文以AZ31、AZ91和ZK60三个典型镁合金为研究对象,系统研究了Ce添加对AZ31、AZ91和ZK60镁合金铸态组织的影响,并取得了以下研neodymium magnets究结果:①添加0.5~2.0wt%Ce到AZ31镁合金中不但可形成Al11Ce3相,还可使合金中β- Mg17Al12相的数量减少,并使β-Mg17Al12相的形貌从最初的连续网状向断续状和/或和颗粒状转变。此外,添加0.5~2.0wt%Ce不但不能细化AZ31镁合金的晶粒,还使合金的晶粒变得粗大。在本文的实验条件下,Ce加入量、熔体保温温度或熔体保温时间增加可以微小减弱Ce对AZ31镁合金晶粒的粗化作用。②添加0.5~2.0wt%Ce到AZ91镁合金中不但可形成Al11Ce3相,还可使合金中β-Mg17Al12相的数量减少,并使β-Mg17Al12相的形貌从最初的连续网状向断续状和/或和颗粒状转变。此外,添加0.5~2.0wt%Ce总体上也不能细化AZ91镁合金的晶粒,相反,还使合金的晶粒变得粗大,尤其在添加2.0wt%Ce时。在本文的实验条件下,熔体保温温度和熔体保neodymium magnets温时间增加或减少均可减弱Ce对AZ91镁合金晶粒的粗化作用。③添加0.5~1.5wt%Ce到ZK60镁合金中不但可形成Mg12Ce相,还可使合金中含Zn第二相的形貌从最初的不连续点状向连续的条状和大块状转变。此外,添加0.5~1.5wt%Ce也不能细化ZK60镁合金的晶粒,相反,还使合金的晶粒变得粗大,并且这种粗化作用还随着Ce加入量的增加变得更加明显。在本文的试验条件下,熔体保温时间变化并不能明显弱化Ce对ZK60镁合金组织的粗化neodymium magnets作用。然而,较低和较高的熔体保温温度可以显著弱化Ce对ZK60镁合金组织的粗化作用,甚至可以使Ce变质ZK60镁合金的组织细化。
学位年度:2009