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Q345GJD钢板

作者: 来源: 日期:2019-8-26 9:32:41 人气:0

Q345GJD钢板

镁合金是当前最轻的金属结构材料,具有优异的比刚度和比强度、良好的尺寸稳定性、较高的电磁屏蔽性及优异的切削加工性等优点,在航空业和汽车、摩托车工业的应用逐渐增多。当前世界约70%以上的镁合金零件应用于汽车工业,汽车本身自重如减少100kg,则汽车运行100km行程大约节油0.5L左右,而每节油1L就可减少CO2排放量2.5g,合计年CO2排放量大约减少30%以上,可见镁合金的研究开发对于改善环境和节约能源有重要影响。研究认为,稀土可以净化镁合金熔体,改善合金的铸造性能,细化合金显微组织,提高其抗氧化性能。相比其他稀土元素,稀土Sm具有特殊的斜方结构,它在镁中的固溶度可达5.7wt%,目前含Sm的Mg-Al系合金相关研究文献很少。另外,AZ61合金既有较高的力学性能,又有优良的铸造性能。基于上述原因,本文研究了稀土Sm对AZ61合金显微组织的影响。

实验用原材料为镁锭(纯度99.95wt%)、铝锭(纯度99.98wt%)、锌(分析纯)、镁-钐中间合金,所有原料熔炼前均要进行干燥处理。合金的化学成分为(质量分数,%):6Al,1Zn,余量为Mg。Sm的含量分别为0,0.5,1,1.5,2。在电磁感应熔炼炉中进行合金熔炼,熔炼时采用SF60.2%(体积分数)+CO2对合金熔体进行保护。当熔体温度达到690℃时,将合金液浇注到预热250℃的金属模具中。用MgO粉覆盖金属试样,放置在箱式炉中进行固溶(420℃×20h)、时效(200℃×10h)处理。

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在AZ61合金中添加0.5%~2.0%Sm稀土,合金的铸态和时效态显微组织得到明显细化。在研究范围内,加入合金Sm后,合金内形成了弥散分布的高熔点Al2Sm化合物相,Mg17Al12数量明显减少;错配度计算及TEM观察表明,Al2Sm可以作为α-Mg的有效形核核心,这是Sm加入后可以显著细化AZ61合金组织的一个重要原因。

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