Mg-RE-Zr合金的細化機理及影響因素的研究.pdf

1、Mg-RE-Zr合金以其密度及性能上的優(yōu)勢，在汽車、航天、微電子等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本文采用光學(xué)顯微鏡、掃描子顯微鏡、XRD衍射分析儀及電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-AES)研究了原始Zr顆粒對晶粒細化的影響，Mg-RE-Zr合金中Zr的晶粒細化機理及不同凝固速度下 Mg-RE-Zr合金的鑄態(tài)組織變化。
　　原始Zr顆粒對晶粒細化起重要作用。相同成分的Mg-33.3Zr中間合金中Zr顆粒的大小、密度、分布不同。Mg-3

2、3.3Zr中間合金中Zr主要以未溶解Zr顆粒呈團簇狀彌散分布，Mg-Zr Master-1中Zr顆粒尺寸在0～13μm之間，Mg-Zr Master-2中Zr顆粒尺寸在0～10μm之間。研究表明：隨原始Zr顆粒平均尺寸由2.39μm減小到1.77μm，生成富Zr環(huán)的平均尺寸由24.89μm減小到16.68μm，富Zr環(huán)密度由313個/mm2增加到459個/mm2，晶粒平均尺寸從55μm降低到40μm。富Zr環(huán)的密度與1~8μm之間原始Z

3、r顆粒的密度近似成正比關(guān)系，因此富Zr環(huán)的形成主要取決于原始Zr顆粒。
　　鎂合金中由于加入了 RE和Zn，最大溶解Zr量從0.597％增加到0.98%。與Mg-Zr合金相比，WE43合金中富Zr環(huán)平均尺寸降低到10μm，富Zr環(huán)密度增加到759個/mm2，平均晶粒尺寸降低到20μm。溶解Zr的提高一方面促進了包晶溫度附近Zr粒子的析出，促進了異質(zhì)形核幾率；另一方面增大了生長限制因子，抑制晶粒長大作用增強，從而細化晶粒。