添加輕稀土提高鎂合金起燃點(diǎn)的研究.pdf

1、采用新材料和新技術(shù)，生產(chǎn)重量輕、耗油少和符合環(huán)保要求的新一代汽車(chē)和摩托車(chē)是現(xiàn)在汽車(chē)摩托車(chē)制造商所迫切追求的目標(biāo)。據(jù)測(cè)算，汽車(chē)每減重10％，耗油將減少8％～10％，如果每輛車(chē)能使用70kg的鎂合金，CO2的年排放量就能夠減少30％以上，因此鎂合金作為實(shí)際應(yīng)用中最輕的結(jié)構(gòu)金屬材料，在汽車(chē)的減重和性能改善中所起的重要作用受到人們的重視。但是，由于鎂合金的力學(xué)性能和耐高溫性能較差，使其在使用中受到很大的限制。因此，研究解決鎂合金的這些問(wèn)題就擺在

2、眼前，本課題通過(guò)實(shí)驗(yàn)主要研究了AZ91D鎂合金的耐高溫性能和一些力學(xué)性能。 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在AZ91D鎂合金中加入少量的混合輕稀土可顯著的提高鎂合金的起燃點(diǎn)，我們本次實(shí)驗(yàn)研究了AZ91D鎂合金的起燃點(diǎn),其中混合輕稀土質(zhì)量百分含量分別為0％，0.2％，0.4％，0.6％，1.0％，1.5％，2.0％，2.5％和3.0％，結(jié)果表明：當(dāng)稀土含量小于2.0％時(shí)，AZ91D鎂合金的起燃點(diǎn)隨著稀土添加量的增加而升高；稀土含量為2.0％時(shí)起燃點(diǎn)最高

3、，達(dá)到798℃，比無(wú)稀土鎂合金起燃點(diǎn)640℃提高了158℃；當(dāng)混合輕稀土含量大于2.0％時(shí)，起燃點(diǎn)開(kāi)始下降。實(shí)驗(yàn)還對(duì)添加了混合稀土的AZ91D鎂合金進(jìn)行了力學(xué)性能測(cè)試，結(jié)果顯示當(dāng)稀土的含量為2.0％時(shí)，鎂合金的沖擊韌性最好，達(dá)到5.17J/cm2，同時(shí)還測(cè)試了顯微硬度，混合稀土含量為2.0％的試樣取得了最高的硬度值109.5HV0.5/20。為此，我們對(duì)這九種不同混合輕稀土含量的鎂合金進(jìn)行了金相分析，由金相圖得出，隨著混合輕稀土含量的增

4、加，晶粒細(xì)化，同時(shí)β相數(shù)量減少和尺寸變小，呈小塊狀彌散分布于晶界處。當(dāng)混合輕稀土含量為0.6％時(shí), 合金組織中觀察到了桿狀化合物，當(dāng)混合輕稀土含量為2.0％時(shí)，合金晶粒細(xì)化效果最佳，且觀察不到任何網(wǎng)狀的β相，同時(shí)桿狀化合物數(shù)量達(dá)到最多。但當(dāng)混合輕稀土含量為2.5％時(shí)，桿狀化合物數(shù)量不增加，且桿狀化合物有粗化的趨勢(shì)，正是由于稀土元素吸附在了β相的頂端，阻礙了其長(zhǎng)大，從而細(xì)化了晶粒，提高了沖擊韌性。另外，稀土元素在鎂合金表面的聚集可以和氧化