Y變質及熱處理對Mg-Al合金組織與性能的影響.pdf

1、隨著航空、電子及汽車產(chǎn)品中鎂合金應用的不斷擴大，其性能劣勢日顯突出。含量為12.7％Al以下的Mg-Al合金在非平衡凝固時出現(xiàn)了亞穩(wěn)態(tài)的離異共晶α-Mg+β-Mg17Al12相，粗大、脆硬的共晶β-Mg17Al12沿晶界分布，易成為裂紋源，且其在較低溫度下就會發(fā)生軟化，起不到釘扎晶界的作用，導致了合金的強度及塑性下降?？梢婋x異共晶β-Mg17Al12相顯著影響著Mg-Al合金的鑄態(tài)性能，改變合金中β-Mg17Al12相的分布形態(tài)及含量成

2、為了提高Mg-Al合金性能的主要途徑。
　　 本文以三種不同鑄型制得的Mg-Al合金為基體，用稀土元素Y作變質劑，通過對合金進行變質處理來細化晶粒，達到改善β-Mg17Al12相的目的；后又對變質過的Mg-7Al合金進行固溶和時效處理，以研究添加元素對熱處理過程的影響，為進一步提高合金性能提供更好的參數(shù)依據(jù)。最后利用光學顯微鏡、掃描電鏡及能譜和X射線衍射分析來觀察合金的組織結構及相成分，并對合金進行維氏硬度和拉伸性能測試，得出以

3、下主要結論：
　　 1.隨著Y含量的增多，合金晶粒先變小后增大，但尺寸始終比未加Y時的細小，而β-Mg17Al12相含量則一直降低，硬度的變化與晶粒大小的變化保持一致；Y的加入還使合金產(chǎn)生了新相Al2Y。
　　 2.對同一成分的合金，冷速的降低，有利于α-Mg相的生長，使得枝晶臂間的離異共晶粗化但總數(shù)減少，從而降低了合金的硬度，對合金的力學性能也非常不利。雖然Al2Y相的存在增加了形核的數(shù)量并且阻礙了晶粒的長大，但冷速對

4、晶粒大小的影響遠超于變質劑Y對其的影響。
　　 3.在同樣的冷速和變質條件下，合金中的Al含量越多，晶粒越細，變質效果也更好，同時β-Mg17Al12相也越多，且分布更為彌散均勻。
　　 4.高熔點的Al2Y相在固溶與時效前后均未有變化。固溶后的時效處理可使β-Mg17Al12相以層片狀和點狀共存的方式再次析出，改善了其原本粗大的網(wǎng)狀形貌；時效溫度越高，β-Mg17Al12相的層片狀析出量越少。Y的加入會抑制和推遲β-M