稀土Pr對AZ91D鎂合金耐磨板組織和性能的影響

  隨著(zhu)我國汽(qi)車(che)工業迅速(su)發展以(yi)(yi)(yi)及汽(qi)車(che)和(he)通訊器材向輕量化、美(mei)觀化的(de)(de)(de)發展,鎂(mei)(mei)(mei)合(he)(he)(he)金(jin)耐(nai)磨板(ban)(ban)的(de)(de)(de)應用越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)廣(guang)泛(fan)。然而(er)傳(chuan)統鎂(mei)(mei)(mei)合(he)(he)(he)金(jin)耐(nai)磨板(ban)(ban),其力(li)學性能(neng)普遍(bian)較低,合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)性能(neng)在很大(da)(da)程度(du)上還不能(neng)滿(man)足汽(qi)車(che)傳(chuan)動(dong)部件的(de)(de)(de)性能(neng)要求,這在很大(da)(da)程度(du)上限制(zhi)了鎂(mei)(mei)(mei)合(he)(he)(he)金(jin)耐(nai)磨板(ban)(ban)在汽(qi)車(che)領域的(de)(de)(de)推廣(guang)應用。通過鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)(de)合(he)(he)(he)金(jin)化可以(yi)(yi)(yi)有(you)效(xiao)(xiao)提高其室溫(wen)(wen)和(he)高溫(wen)(wen)力(li)學性能(neng),因此在鎂(mei)(mei)(mei)合(he)(he)(he)金(jin)耐(nai)磨板(ban)(ban)中(zhong)添加某些合(he)(he)(he)金(jin)元(yuan)素(su)來(lai)改善合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)性能(neng),并保(bao)持合(he)(he)(he)金(jin)優良的(de)(de)(de)綜合(he)(he)(he)性能(neng)和(he)較低的(de)(de)(de)成本,這是實現(xian)鎂(mei)(mei)(mei)合(he)(he)(he)金(jin)耐(nai)磨板(ban)(ban)得(de)以(yi)(yi)(yi)在汽(qi)車(che)工業廣(guang)泛(fan)應用的(de)(de)(de)有(you)效(xiao)(xiao)途徑(jing)。

  實驗選用的材料是Pr質量分數分別為0.4%、0.8%和1.2%的AZ91D鎂合金耐磨板試樣。實驗合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)采(cai)用(yong)(yong)SG2-8型電(dian)阻(zu)爐(lu)(lu)熔(rong)(rong)煉,坩堝為(wei)鍋爐(lu)(lu)鋼(gang)板焊接而成。在(zai)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)耐(nai)磨板的熔(rong)(rong)煉過程中(zhong)(zhong)采(cai)用(yong)(yong)(0.2wt%~0.5wt%)SF6(純(chun)度(du)為(wei)99.97wt%)+Ar(高(gao)純(chun)氬)氣(qi)體(ti)保(bao)護,分(fen)配比(bi)例由氣(qi)體(ti)分(fen)配器控制。合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)添加順序依(yi)次為(wei):AZ91合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)、純(chun)鎂、純(chun)Al、純(chun)Zn、Mg-Pr中(zhong)(zhong)間合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(加1wt%燒(shao)損)。完成熔(rong)(rong)煉后(hou),降至690℃保(bao)溫(wen)15~20min,出爐(lu)(lu)手(shou)工(gong)澆注(zhu);然(ran)后(hou)在(zai)C630-MG專用(yong)(yong)鎂合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)耐(nai)磨板壓鑄機進行壓鑄。

  當(dang)Pr含(han)(han)量為0.8wt%時(shi),合金(jin)(jin)具有(you)較(jiao)為理想的(de)微觀(guan)組織。隨著Pr含(han)(han)量的(de)增加,當(dang)加入1.2%Pr時(shi),合金(jin)(jin)耐(nai)磨板(ban)的(de)鑄態組織反而較(jiao)AZ91D-0.8%Pr的(de)組織有(you)粗化(hua)的(de)趨勢。Pr元素在合金(jin)(jin)耐(nai)磨板(ban)中生成針(zhen)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)AlPr金(jin)(jin)屬間化(hua)合物,并且隨著合金(jin)(jin)中Pr元素含(han)(han)量的(de)提高,AlPr相形狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)由針(zhen)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)向桿狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)轉變。當(dang)Pr元素含(han)(han)量為0.8wt%時(shi),合金(jin)(jin)耐(nai)磨板(ban)具有(you)較(jiao)好的(de)綜合力學性能,進一步(bu)提高Pr含(han)(han)量,則強度、硬度和塑(su)性下(xia)降。