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铈、钙和电磁搅拌对AZ91镁合金显微组织与力学性能的影响

郭洪河  
【摘要】: 镁合金作为结构材料具有其它材料无法比拟的优越性,但有限的机械强度限制了它的推广应用。随着镁合金在汽车工业和IT产业中的应用越来越广泛,对镁合金的研究和应用已经引起各国生产厂商的重视。实践证明,细小等轴的晶粒组织能改善其组织性能,因此找到一种实用有效的晶粒细化剂及处理工艺来细化镁合金晶粒就显得非常重要。 本论文主要针对广泛应用的AZ91合金的晶粒细化工艺及机理进行研究。在AZ91合金中分别加入稀土元素Ce、碱土元素Ca、加交流磁场分别对AZ91和AZ91+0.8%Ce电磁搅拌。对以上几种方法获得的合金组织进行金相观察,并与未处理的AZ91合金的组织进行对比。结果表明,分别加入Ce和Ca后,AZ91合金的晶粒细化效果明显,在本试验条件下,最佳含量分别为:0.8%Ce,0.1%Ca,对应的晶粒尺寸分别减小了58%、43.7%;电磁搅拌能显著细化AZ91与AZ91+0.8%Ce合金晶粒,并产生了球化作用,加入稀土后球化效果减弱,并且有针状新相出现。最佳的励磁电压范围为75~125伏特,对应的晶粒减少了52.6%、41%。此外,对细化机理作了初步探讨。对材料的力学性能进行了测试并与未加细化剂的合金进行比较,表明晶粒细化可明显提高合金的力学性能。


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