添加稀土元素Nd对Mg-6Zn-3Cu镁合金微观组织和力学性能的影响.pdf

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1、·326·材料导报2013年5月第27卷专辑21添加稀土元素Nd对Mg一6Zn一3Cu镁合金微观组织和力学性能的影响胡少峰，陈秋荣，沈钰，周学华(中国科学院嘉兴轻合金工程中心；嘉兴中科亚美合金技术有限责任公司，嘉兴314051)摘要通过采用合金制备、组织分析、力学性能测试等手段研究了Nd的加入对Mg一6Zn-3Cu合金微观组织和力学性能的影响。结果表明，Nd的加入改变了组织和相的分布；随着Nd加入量的增加，合金抗拉强度、屈服强度及延伸率先提高，达到最大值后开始下降。关键词Mg-6Zn-3CuNd微观组织力学性能InfluenceofRa

2、reEarthElementNdon】ⅥicrOstructureandMechanicalPropertiesofMg-6Zn。3CuMagnesiumAlloyHUShaofeng，CHENQiurong，SHENYu，ZHOUXuehua(JiaxingLightMloysTechnologyaMEngineeringCentre，ChineseAcademyofSciences；JiaxingAsiaMagnesiumTechnologyCo．，Ltd，Jiaxing314051)AbstractInfluenceofNdadd

3、itiononthemorphologymodificationinM~6Zn-3Cualloyswasinvestigatedbyalloypreparation，microstructureanalysisandmechanicalpropertytest．TheresultsindicatethatappropriateadditionofNdchangestheorganizationalphaseofthedistributionandmorphology．ThemechanicalpropertiesofM~6Zn-3Cua

4、lloyareimprovedbyaddingNd．WiththeNdcontentincreasing，thetensilestrength，yieldstrength，andelongationofthealloysincreasefirstly，anddecreaseaftertheyreachthemaximumvalues．KeywordsM~6Zn-3Cu，Nd，microstructure，mechanica1property拉强度、屈服强度和延伸率)，拉伸速度为1mm／min，在室温0引言下进行拉伸。在镁合金中，稀土元素

5、是改善合金强度和耐热性能最采用莱卡BF-2500金相显微镜分析合金的显微组织，并有效和最具有实用价值的金属，这使含稀土镁合金成为近用D／max22O0VPC多晶X射线衍射仪测试合金的相组成。年来高强和高温耐热镁合金研究的热点。目前对镁合金的采用HITACHI一4700型场发射扫描电镜分析合金显微组织研究中，通过添加少量或微量稀土元素来提高其强度最为形貌。普遍。在常用的稀土元素La、Ce和Nd中，Nd对镁合金的2结果与讨论强化效果最佳口]。本实验在Mg-6Zn-3Cu镁合金中添加不同含量的Nd，研究Nd对M~6Zn-3Cu合金的组织与性能

6、2．1Mg-6Zn-3Cu合金的力学性能分析的影响。稀土Nd对镁锌合金具有明显的细化晶粒作用，为进一步研究稀土Nd对Mg一6Zn一3Cu-iNd合金力学性能的影响规1实验律，检测铸态Mg-6Zn-3CwxNd合金的力学性能，结果如表2实验用M~6Zn-3Cu-xNd镁合金的原料为工业高纯镁所示。锭(叫(Mg)一99．8)，Al—Be、Zn—Cu中间合金及纯Zn，富Nd利用表2中的数据绘制出合金性能随Nd含量的变化曲富Pr的Di等。在井式坩埚电阻炉中熔炼，将坩埚中已预热线(图1)。从表2和图1明显可见，铸态M~6Zn-3Cu合金中的合金直

7、接升温，待炉温达到450℃时通入保护气体。在加入不同比例的稀土元素Nd后，所有成分配比的合金抗拉700℃加入Zn-Cu合金，在710℃加入稀土Di，不断搅拌，保强度和屈服强度都有所提高，均高于未加稀土的M~6Zn一温30min，最后将合金液温度调整至700℃，在此温度静置3Cu合金，且随Nd含量的增加成规律性变化，即合金强度随30min，再将镁液匀速浇注到水冷模中。模具应预先在烘箱Nd含量的增加先升高，达到最大值后开始下降；相应地，随中加热至280℃左右，模具的水流量不得低于5rn3／h。实验强度提高延伸率呈上升趋势。强度最高的合金为M

8、~6Zn一合金的成分见表1。3Cu-1．5Nd，其抗拉强度和屈服强度分别为154MPa和128采用WDW-20电子万能试验机测试合金力学性能(抗MPa。当Nd添加量达到1．5后，合金的强度开始下降；当胡少峰