Sr、Mn對(duì)含鐵AZ91鎂合金組織與性能的影響.pdf_第1頁(yè)
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1、鎂合金具有密度低、比強(qiáng)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(dú)特的優(yōu)點(diǎn),在汽車、電子和航空航天等各種工業(yè)領(lǐng)域具有十分廣泛的應(yīng)用前景。AZ91鎂合金具有優(yōu)異的性能,且成本低廉,是目前應(yīng)用最廣泛的鑄造鎂合金。 Fe是鎂合金中最主要的雜質(zhì)元素。在回收利用鎂合金廢料過(guò)程中,F(xiàn)e的含量會(huì)增加;而在鎂合金的熔煉過(guò)程中,F(xiàn)e極容易引入到合金中,從而導(dǎo)致鎂合金耐腐蝕性能的大幅下降,并對(duì)其力學(xué)性能造成不利影響。Mn對(duì)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(xì)化鎂合金的晶粒,提高力學(xué)性能,但是Sr對(duì)含鐵鎂合金的作用尚未見(jiàn)報(bào)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(hù)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(yàn)機(jī)和失重法分別研究了Sr、Mn及其復(fù)合加入對(duì)含鐵AZ91鎂合金的顯微組織、力學(xué)性能和腐蝕性能的影響。主要研

3、究結(jié)果如下: (1)Mn的加入可以使a-Mg晶粒細(xì)化,主要受Al8(Mn,Fe)5、e-AlMn和γ2-Al8Mn5等異質(zhì)形核核心形態(tài)和分布的共同影響。單獨(dú)添加Sr對(duì)所研究合金的晶粒有明顯細(xì)化作用。表面活性元素Sr在凝固過(guò)程中富集于固液界面前沿,從而增大了實(shí)際過(guò)冷度,提高了形核率,阻礙了晶粒的生長(zhǎng)。而Sr、Mn復(fù)合時(shí),Mn的加入促進(jìn)了Al4Sr的形成,毒化了Sr的細(xì)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(zhì)元素Fe對(duì)合金耐腐蝕性的不利影響。Mn加入后會(huì)生成Al8(Mn,Fe)5,而Al8(Mn,Fe)5極易沉淀,多余的Mn會(huì)生成Al-Mn顆粒。Sr的加入對(duì)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(yàn)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(xué)性能,T6熱處理使合金抗拉強(qiáng)度提高。T6熱處理時(shí),Mn能促進(jìn)β-Mg17Al

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