复合微合金化（casibre）对am60合金组织和性能的影响

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1、摘要复合微合金化(Ca+Si；B+RE)对AM60合金组织和性能的影响摘要镁合金具有密度小、比强度和比刚度高、阻尼性能好以及电磁屏蔽等优点，近年来成为汽车和电子行业的重要轻质材料。随着汽车轻量化的发展。越来越多的汽车零部件使用镁合金来制造，其中汽车轮毂的使用条件决定其材料必须具有较高的强度和韧性。AM60是工业应用较为广泛的镁合金，具有较好的塑性和强韧性配比，是最接近于汽车轮毂使用性能的合金，但是其强度和韧性有待于进一步提高。本文以AM60B为母合金，采用合金元素Ca、Si和B、RE复合微合金化的方法来强化台金，熔炼了两组共十余种不同成分的合金。测试了它们

2、的室温力学性能及显微硬度的同时，采用光学显微镜(OM)、X射线衍射(xRD)、电子探针(EPMA)、带能谱分析(EDAx)的扫描电子显微镜(sEM)等分析和测试手段，较系统和深入地研究了合金元素和热处理工艺对AM60合金组织及力学性能的影响极其作用机理。研究表明，少量的ca(013叭％)加入Mg--A1基合金后，Ca固溶在B相Mgl7A112中，无新相产生。当ca和si复合加入Mg—Al基合金中，Ca和Si形成CaSi2，作为M勘si的非均质形核核心，有效地变质了M啦si，使M臣si由粗大的汉字形转变为5～7um细小的颗粒状，在M92Si起第二相强化的同时

3、又不至于由于其形态影响降低合金的韧性。RE加入Mg—A1基合金后，优先与Al结合，生成杆状的A11lRE3相，还有部分RE和AI、Mn生成颗粒状三元相A110RE2Mn7相。RE的加入起到第二相强化的作用，由于AM60合金中的B相Mgl7AIl2相对较少，强化作用很明显。AI—B中间合金中存在大量高熔点的AI—B化合物AIB2、Ⅱ．A1812、B—AIBl2，在熔炼过程中加入熔融镁液中，AlB2等化合物并不溶解参加反应，凝固后大量分布在晶界处，破坏和晶粒与晶粒间的界面结合，导致合金抗拉强度的下降。B的加入细化晶粒的作用轻微。而B和稀土复合加入Mg--A1基

4、合金后，B优先在稀土相周围富集，所以，稀±相变得更加短小而分散，一定程度上改善了RE针状相对基体的割裂，因而提高了摘要合金的抗拉强度。加入的合金元素不同，经热处理后对合金的影响也不同。经过410℃下8～12小时的固溶处理，AM60+B的合金的显微硬度比铸态下降4．8％，而AM60+0．3Ca+XSi合金、AM60+I．6RE合金的显微硬度都比铸态有所提高。经过410℃固溶和205。C时效的T6处理后，由于细小而弥散的B强化相的析出，所有合金的显微硬度都比铸态有较大幅的提高。AM60+0．3Ca+XSi的合金经过T5和T6热处理后合金的抗拉强度都有所提高，T

5、6态合金比铸态提高近25％。经过T6，T5热处理后，AM60+0．3Ca+XSi的合金的延伸率也比铸态提高了近lO％。关键词：AM60：Ca+Si；B+RE；显微组织：力学性能lIAbstract一———————————————————————————————一EffectofCa、SiandB、REJointAdditionsOilMicrostructuresandMechanicalPropertiesofAM60MagnesiumAlloyMagnesiumalloyshavetheadvantagesoflight-weight，hi豳stren

6、gth／weightratio，highstiffness／weightratio，highdampingpropertyandelectromagnetismshielding，soitwillactartimportantroleinautomobileandelectricindustryasakindofweightreducingmaterial．Followingwiththelighteningoftheautomobiles，moreandmoreautomobiles’componentsaremadewithmagnesiumalloy

7、s．Thehubforvehiclewheelshouldhavebothhi曲strengthandhighductilitydependingonitsworkingenvironment．AM60arethemostbroadusedmagnesiumalloysinindustry．Its’strength／toughnessratioandductilityismoremeettheneedsofhub．Butitsstrengthandtoughnessneedstobeimproved．InthisstudyAM60basedalloyhas

8、beenfabricatedwithmicroalloyingel