Y微合金化对压铸AZ91D镁合金组织和性能的影响

胡晓娜,陈 威,谢仕芳,朱福生,张财淦,邹 晋

(1.江西省铜钨新材料重点实验室,江西 南昌 330096;2.龙南龙钇重稀土科技股份有限公司,江西 赣州 341000)

镁合金被誉为“21世纪绿色工程金属”,镁合金具有密度小、比强度高、弹性模量大、导热性和消震性好、电磁屏蔽性能强等优点[1-3]。因而,镁合金在航天航空、电子通讯和汽车工业等领域正得到日益广泛的应用[4-7]。但镁合金的力学性能和耐腐蚀性能较差[8-11],限制了其应用。镁合金中加入 RE 元素可以有效提高合金的力学性能和耐蚀性,因此,RE在镁合金中的应用十分广泛[12-13]。研究表明稀土钇(Y)能显著细化镁合金的铸态组织,并形成析出相,从而提高合金硬度和强度。曹幸等人[14]研究了Y和La对 AM50合金力学性能的影响,结果表明,Y和La均可提高合金的室温及高温力学性能,且Y可显著改善合金的抗蠕变性能。张诗昌等人[15]研究了钇和混合稀土对 AZ91合金高温力学性能的影响,发现加入 1.0 wt.%Y的合金的高温强度显著提高,且Y的强化效果高于混合稀土。解瑞军等[16]认为钇的加入能提高合金的耐蚀性,并呈现先增后减的趋势。本文在压铸AZ91D镁合金中添加微量Y元素,研究其对AZ91D镁合金力学性能和耐蚀性能的影响和作用机理,以期为扩大稀土Y在镁合金中的应用,提高镁合金的性能提供试验依据。

1 实验方法

1.1 实验材料

Y的添加采用中间合金方式添加,原材料为工业用AZ91D镁合金和AZ91D-30Y中间合金,AZ91D合金化学成分如表1所示。Y的添加量分别为0.5、1.0、1.5、2.0(wt.%),AZ91D-Y镁合金采用压铸工艺制备,压铸机型号为YIZUMI DM300,压铸工艺参数如表2所示。……