工艺与合金元素对mg-凯发体育官网

  近年来,由于mg-re系合金具有优异的耐热、耐蚀及良好的力学性能,因而得到广泛的关注。迄今为止,mg-re系合金优异的耐热性在耐热镁合金中位居前列。金属锶是一种能有效提高镁合金高温性能合金元素,sr的加入会在镁合金中形成熔点很高的中间相,在高温下这些相能够有效阻止晶界运动。稀土钇具有很好的化学活性,它可降低mg的表面张力和界面张力,改善熔体的润湿性。金属锌是镁合金中广泛应用的合金化元素,zn在mg中的固溶度较大,可使合金产生固溶强化和时效强化。因此,开发耐热mg-sr合金是目前解决镁合金耐热的有效途径之一。本文以mg-sr合金为基础,采用“熔-浸”热还原法,通过调整工艺及添加稀土钇和金属锌来改善mg-sr合金的显微组织,着重研究了工艺及合金元素对镁锶系合金微观组织的影响。

  所用材料为工业镁锭(mg≥99.8%,质量分数,下同);碳酸锶粉(srco3≥99.9%);纯钇粉(y≥99.99%,粒径150μm);锌粒(zn≥99.9%);保护气氛为sf6和n2。通过dsc分析确定了碳酸锶的分解温度。将碳酸锶加热到1200℃保温2~3h,碳酸锶分解为氧化锶和二氧化碳。利用氧化锶和工业纯镁,结合“熔-浸”还原技术制备了mg-sr、mg-sr-y、mg-sr-zn和mg-sr-zn-y镁锶系列合金。气体保护下,在坩埚中熔炼镁合金,在700~730℃内进行浇铸,冷却后即得到要制备的合金。

  在低温下加入sro所得镁锶合金的组织优于高温下加入sro的合金组织。随着冷却速度的增大,mg-sr合金中枝晶数量增多,组织得到明显细化;随着锶含量的增加,mg-sr合金中共晶组织增多;稀土y明显净化了晶界、细化了枝晶,粗大长条状的mg17sr2相变成了短条和颗粒,在枝晶内和枝晶间形成了颗粒状mg24y5相。含有zn的镁锶合金中,mg17sr2相呈块状分布于晶界处,还形成了mg12yzn三元相呈整体块状分布在晶界处;复合添加zn、y的细化和净化效果优于单独添加zn。