工艺与合金元素对镁锶系合金微观组织的影响

时间:2025/04/16 浏览次数:31

近年来,由于Mg-RE系合金具有优异的耐热、耐蚀及良好的力学性能,因而得到广泛的关注。迄今为止,Mg-RE系合金优异的耐热性在耐热镁合金中位居前列。金属锶是一种能有效提高镁合金高温性能合金元素,Sr的加入会在镁合金中形成熔点很高的中间相,在高温下这些相能够有效阻止晶界运动。稀土钇具有很好的化学活性,它可降低Mg的表面张力和界面张力,改善熔体的润湿性。金属锌是镁合金中广泛应用的合金化元素,Zn在Mg中的固溶度较大,可使合金产生固溶强化和时效强化。因此,开发耐热Mg-Sr合金是目前解决镁合金耐热的有效途径之一。本文以Mg-Sr合金为基础,采用“熔-浸”热还原法,通过调整工艺及添加稀土钇和金属锌来改善Mg-Sr合金的显微组织,着重研究了工艺及合金元素对镁锶系合金微观组织的影响。

所用材料为工业镁锭(Mg≥99.8%,质量分数,下同);碳酸锶粉(SrCO3≥99.9%);纯钇粉(Y≥99.99%,粒径150μm);锌粒(Zn≥99.9%);保护气氛为SF6和N2。通过DSC分析确定了碳酸锶的分解温度。将碳酸锶加热到1200℃保温2~3h,碳酸锶分解为氧化锶和二氧化碳。利用氧化锶和工业纯镁,结合“熔-浸”还原技术制备了Mg-Sr、Mg-Sr-Y、Mg-Sr-Zn和Mg-Sr-Zn-Y镁锶系列合金。气体保护下,在坩埚中熔炼镁合金,在700~730℃内进行浇铸,冷却后即得到要制备的合金。

在低温下加入SrO所得镁锶合金的组织优于高温下加入SrO的合金组织。随着冷却速度的增大,Mg-Sr合金中枝晶数量增多,组织得到明显细化;随着锶含量的增加,Mg-Sr合金中共晶组织增多;稀土Y明显净化了晶界、细化了枝晶,粗大长条状的Mg17Sr2相变成了短条和颗粒,在枝晶内和枝晶间形成了颗粒状Mg24Y5相。含有Zn的镁锶合金中,Mg17Sr2相呈块状分布于晶界处,还形成了Mg12YZn三元相呈整体块状分布在晶界处;复合添加Zn、Y的细化和净化效果优于单独添加Zn。(榕霖)




  • 登龙门

    黄河禹门口(在今山西河津县西北和陕西韩城县东北),两岸峭壁对峙,形如阙门。古代传说,每年春末数千尾鲤鱼集于此,争登龙门。能跃登者不过七十二尾。登龙门后,鲤即化为龙,故禹门亦称为龙门。 《后汉书 · 李膺传》:“膺独持风裁,以声名自高。士有被其接者,名为登龙门。”唐李白《与朝荆州书》:“一登龙门,则声誉十倍。”科举时代凡会试得中,致身荣显,也叫登龙门。《封氏闻见记》卷二“贡举”:“故当代以进士登科为登龙门”。(典见《太平广记》卷四六六引《三秦记》)

  • 金龟换酒

    唐代著名诗人李白初至京师长安,宿于旅邸。诗人贺知章虽对李白慕名已久,但未曾谋面,闻李白来京,亟往拜访。李白出门迎客,两人相携入屋,纵论古今,一见如故。李白出示诗作《蜀道难》、《乌夜啼》。贺知章赞赏备至,称李白为谪仙人。仓卒间未携钱帛,当场解下身上所佩金龟,交酒家沽酒与李白对酌,尽欢散。