超声处理对AS31镁合金组织及性能的影响

研究了超声处理对AS31镁合金凝固组织和力学性能的影响,并对其作用机理进行了探讨。结果表明,随着超声功率增加,AS31镁合金的晶粒尺寸显著细化,组织中共晶Mg2Si相形貌、尺寸和分布明显得到改善。当施加超声功率为750 W时,共晶Mg2Si相由粗大汉字状转变为短棒状,其平均尺寸由未施加超声时的160μm减少到50μm。另外其抗拉强度和伸长率分别为203 MPa和3.4%,比未超声合金分别提高了25%和100%,分析其断口发现,未经超声处理的AS31镁合金表现为解理断裂,经过超声处理的AS31镁合金表现为韧窝断裂。

稀土Ce对AS31合金组织和力学性能的影响

研究了稀土Ce对AS31合金组织和力学性能的影响。结果表明,稀土Ce的加入改善了AS31合金中共晶Mg_2Si相的形态、尺寸和分布。随着稀土Ce加入量的增加,共晶Mg_2Si相的尺寸呈现先减小后增大的趋势。当Ce加入量为0.9%时,合金中共晶Mg_2Si相形貌由粗大汉字状转变为蠕虫状和颗粒状,其尺寸也减小到30μm左右,此时变质效果最佳。同时随着稀土Ce的增加,合金的抗拉强度和伸长率呈现先升高后下降的趋势,这与合金中共晶Mg_2Si相尺寸的变化一致。

稀土Er和Ce复合改性对过共晶Mg-Si合金组织与性能的影响

通过金相、SEM、EDS和XRD等方法研究了稀土元素Er、Ce复合改性对过共晶Mg-3.2Si合金中初生Mg_2Si相的影响,并探讨了改性机制。结果表明,在过共晶Mg-3.2Si合金中,添加约0.6%(质量比,下同)Er时,初生Mg_2Si相的平均尺寸由150μm减小到40μm,其形态从粗大树枝状变为不规则多面体;在此基础上,继续添加1.0%Ce,可获得5~10μm大小的多面体或球状初生Mg_2Si相,改性效果最佳;但稀土添加过量,会出现过改性现象。改性机制:稀土Er和Ce吸附或富集在初生Mg_2Si相表面,降低固液界面张力,减小临界形核功,有利于更多初生Mg_2Si晶核的生成;稀土Er和Ce在初生Mg_2Si相的表面富集,减小了晶向之间的相对生长速度,使初生Mg_2Si相从粗大树枝状变为不规则多面体形状;合金凝固时,稀土Er与Ce的晶体结构相同,形成了连续固溶体。当稀土添加量为0.6%Er和1.0%Ce时,Mg-3.2Si合金试样的抗拉强度σb与伸长率δ分别提高到127 MPa和3.7%最大值。

Er和Gd复合变质对Mg-3.2Si合金组织及性能的影响

通过金相、扫描电镜和电子探针等方法研究了稀土Er和Gd复合变质对过共晶Mg-3.2Si合金组织和力学性能的影响,并探讨了其变质机理。结果表明,在过共晶Mg-3.2Si合金中,添加约0.6%的Er时,初生Mg2Si相的尺寸由150μm减小到40μm,其形态由粗大树枝状变为不规则多面体形状;在此基础上,继续添加0.6%的Gd,可获得20-30μm的多面体初生Mg2Si相,变质效果最佳;但稀土添加过量,会出现过变质现象。其变质机理是稀土在初生Mg2Si相表面富集,影响其生长过程并改变其生长方式;合金凝固时,稀土Er、Gd的晶体结构相同,形成了连续固溶体。当加入0.6%的Er和0.6%的Gd时,合金的抗拉强度与伸长率分别达到112 MPa和3.2%。