Y 和Sm 复合添加对挤压态AZ91 组织及性能的影响

李彩霞，陈超，幸世文，赵栖彤

（哈尔滨理工大学 材料科学与工程学院，哈尔滨 150040）

镁合金是目前工业可应用的最轻的金属材料结构，具有易切削、易铸造和环保效果好等优点[1]，在航空航天、汽车运输、电子通讯、计算机等行业都有应用。传统镁合金材料高温强度低、耐热性差，已经满足不了需求，因此对镁合金的要求也越来越高，单纯依靠细化晶粒来提升镁合金的力学性能是有限的[2—3]。稀土元素由于独特的核外电子排布，在冶金过程中可以改善合金基体组织。研究表明，添加稀土元素Y 和Sm 可以简单有效地提升镁合金的力学性能，不仅能细化晶粒尺寸还能以固溶强化的形式强化镁合金的强度，同时还能形成弥散析出相实现弥散强化效果[4—5]。AZ 系镁合金具有不错的强度和韧性，既有良好的铸态效果，又有良好的变形态效果[6—7]。文中选用AZ91 合金，采用微合金化和塑性变形相结合的形式来强化镁合金的力学性能。Ca 不仅可以作为阻燃剂，还能够抑制晶粒的生长，因此选择在添加一定量Ca 的基础上，研究Y 和Sm 含量的变化对挤压态AZ91 合金组织及性能的影响。

1 实验

选择在Ca 的质量分数为1%的基础上增加元素Y和Sm，并保持2∶1 的比例，5 种合金成分设计如表1 所示。将5 种合金固溶处理后在380 ℃下进行挤压比为11∶1 的挤压变形，挤压速度为2 mm/s。选用FEI-SIRION 扫描电镜（SEM）观察显微组织，并用EDS 进行面扫描分析元素分布。选用X’pert PRO 型衍射仪进行XRD 衍射，进行定性分析。选用JEM-2100型TEM 观察合金的第二相，了解其微观机理。……