Sr、Mn對含鐵AZ91鎂合金組織與性能的影響.pdf

1、鎂合金具有密度低、比強度和比剛度高、良好的鑄造性能、電磁屏蔽能力以及易于再生利用等一系列獨特的優(yōu)點，在汽車、電子和航空航天等各種工業(yè)領域具有十分廣泛的應用前景。AZ91鎂合金具有優(yōu)異的性能，且成本低廉，是目前應用最廣泛的鑄造鎂合金。 Fe是鎂合金中最主要的雜質元素。在回收利用鎂合金廢料過程中，F(xiàn)e的含量會增加；而在鎂合金的熔煉過程中，F(xiàn)e極容易引入到合金中，從而導致鎂合金耐腐蝕性能的大幅下降，并對其力學性能造成不利影響。Mn對F

2、e的不利影響具有一定的中和作用，加Mn合金化是除鐵的主要措施之一。Sr能顯著細化鎂合金的晶粒，提高力學性能，但是Sr對含鐵鎂合金的作用尚未見報道。 基于此，本文以含0.2％Fe的AZ91鎂合金為基體，采用熔劑保護法熔煉合金，利用金相顯微鏡(OM)、X射線衍射分析(XRD)、電子探針(EPMA)、Instron5882材料試驗機和失重法分別研究了Sr、Mn及其復合加入對含鐵AZ91鎂合金的顯微組織、力學性能和腐蝕性能的影響。主要研

3、究結果如下： (1)Mn的加入可以使a-Mg晶粒細化，主要受Al8(Mn,Fe)5、e-AlMn和γ2-Al8Mn5等異質形核核心形態(tài)和分布的共同影響。單獨添加Sr對所研究合金的晶粒有明顯細化作用。表面活性元素Sr在凝固過程中富集于固液界面前沿，從而增大了實際過冷度，提高了形核率，阻礙了晶粒的生長。而Sr、Mn復合時，Mn的加入促進了Al4Sr的形成，毒化了Sr的細化效果。 (2)Mn的加入能顯著的提高合金的抗腐蝕性能，

4、消除雜質元素Fe對合金耐腐蝕性的不利影響。Mn加入后會生成Al8(Mn,Fe)5，而Al8(Mn,Fe)5極易沉淀，多余的Mn會生成Al-Mn顆粒。Sr的加入對合金的耐腐蝕性有不利影響。T6熱處理使含F(xiàn)e量較高合金腐蝕速率明顯增大。本試驗中，0.9％Mn合金的T6熱處理腐蝕速率最小，其值為0.7mg·cm-2·d-1。 (3)適量Sr、Mn能改善合金力學性能，T6熱處理使合金抗拉強度提高。T6熱處理時，Mn能促進β-Mg17Al