Ce元素對ZM21鎂合金組織和性能的影響.pdf

1、變形鎂合金比鑄造鎂合金有更高的強度，更好的延展性，能夠適應不同場合結構件的使用要求。因此，開發(fā)高塑性的鎂合金材料，是適應鎂合金長遠發(fā)展趨勢的要求。通過合金化、晶粒細化等手段提高變形鎂合金的力學性能和加工性能,發(fā)展新型價廉的高塑性變形鎂合金具有重要的現(xiàn)實意義。
　　 本課題以ZM21鎂合金為基體合金，向其中添加稀土Ce元素，制備出不同Ce含量的ZM21鎂合金，研究了稀土Ce對ZM21鎂合金組織和性能的影響，并優(yōu)化出最優(yōu)含Ce量的Z

2、M21鎂合金。研究結果表明：
　　 鑄態(tài)ZM21鎂合金添加稀土Ce后，抗拉強度和延伸率先減小后增大，在Ce含量為0.39％時，抗拉強度超過未添加Ce的ZM21鎂合金；在Ce含量為0.57％時，延伸率恢復到ZM21鎂合金的水平。合金的熱壓縮變形抗力隨著稀土Ce的添加呈增大趨勢。
　　 鑄態(tài)ZM21鎂合金中Ce和Zn元素除了少量固溶于基體外，一般在枝晶間隙處偏聚形成第二相，并且隨著Ce含量的增加，固溶于合金基體的Zn和Ce的

3、含量減小。隨著Ce含量的增加，合金中的第二相逐漸增多，最后形成網狀結構，并因偏聚物更多而變粗。
　　 鑄態(tài)合金在420℃下保溫時間10h退火，可以有效地消除枝晶偏析。合金退火后，從基體里析出Mn相，添加Ce的合金，除了Mg和Mn相外還有高溫穩(wěn)定相Mg17Ce2相和CeMg12相。此外，均勻化退火溫度對擠壓制品晶粒尺寸的影響不顯著，即不同溫度均勻化退火，對合金擠壓制品晶粒度的影響不大。
　　 擠壓態(tài)合金的抗拉強度，屈服強度

4、均得到了大幅的提高，特別是ZM21合金的屈服強度由鑄態(tài)的不到80Mpa提高到160Mpa以上，2＃合金～5＃合金更是達到180Mpa以上，其中5＃合金接近200Mpa。添加Ce的合金塑性均大于沒有添加Ce的1＃合金，4＃合金的室溫延伸率為24％。
　　 擠壓后，隨著Ce含量的增加，ZM21鎂合金晶粒逐漸細化，當Ce含量達到0.39％時，細化效果趨于穩(wěn)定。
　　 ZM21鎂合金中的稀土Ce元素大部分形成CeMg12和Mg1