Ce对Mg—Li—Al合金组织及力学性能的影响

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1、维普资讯http://www.cqvip.com种铸造及有色合金2007年第27卷第5期Ce对Mg—Li—AI合金组织及力学性能的影响刘滨张密林(哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院)摘要研究了ce对Mg一16Li一5Al合金铸态组织及力学性能的影响。结果表明，加入Ce后，晶粒细化，随稀土化合物A1Ce的增加，MgAI。、A1Li两相减少；ce的加入提高了合金的强度和耐热性能，大量A1zce的存在。易割裂基体。使强度降低；分布在晶界附近的稀土化合物改变了合金的断裂方式。关键词镁锂合金；Ce；显微组织；抗拉强度；中图分类号TG146．22文献标志码A文章编号1001—2249(

2、2007)05—0329—03近年来，由于能源的日益匮乏，为节省能耗，社会各积分数为2％的硝酸酒精溶液腐蚀，采用LEICA领域对轻合金材料的需求不断增加，镁锂合金材料由于DFC320金相显微镜和JSM一6480A型扫描电子显微镜具有低密度、高比强度和良好的延展性，因而受到航空及附带的能谱(EDS)观察铸态组织、断口形貌及微区成航天、兵器工业等领域的高度重视。20世纪60年代，分分析；用XPertPro型X射线衍射仪(XRD)进行相美国应用LA141(Mg一14Li一1A1)合金制备了航天飞机分析；WDW3050型电子万能试验机测量合金室温及高上的器件，随后镁锂合金引起世界各国

3、的普遍重视，先温抗拉强度drb、屈服强度O'o．。等力学性能，拉伸试样的后开发研制了LA91(Mg一9Li一1A1)、LAZ933(Mg一9Li一标距为50mm，直径为6mm。3Al一3Zn)、MA21(Mg-7．5Li一4．3Al一1Zn)等系列合表1合金的成分％金·引。由于Li含量和结构的不同，镁锂合金可分为3种类型，其中当Li含量超过10．3％时(质量分数)，合金由p相单相组织构成。相合金由于Li含量高，因此合金的强度不高、耐蚀性及耐高温性变差，如铸态LA141的室温抗拉强度仅为122MPa[3]。为改善相合金的2试验结果及讨论强度，一般采用添加A1、Zn、RE和si等

4、元素，通过时效强化和加工硬化来提高合金的性能。有研究发现，由于2．1显微组织Li含量多，卢相合金容易产生过时效，使强度下降[4]。图1所示为铸态合金显微组织照片。由图la，图本试验通过添加Ce元素考察Mg一16Li一5A1合金的室1b，图1c，图1d可见，所制备的合金均为0相单相组温及高温时强度的变化，研究了稀土化合物对合金组织织，没添加Ce的合金晶粒比较粗大，随Ce的加入量的和力学性能的影响。增加，晶粒逐渐细化，Ce加入量为0．6％后晶粒细化趋势减缓。由Mg一16Li一5Al一0．2Ce和Mg一16Li一5A卜1试验方法1．OCe合金的高倍形态可见，在晶内分布有白色块状化试

5、验原材料为纯镁(纯度99．95％，质量分数，下合物及大量规则排列的板条状组织。Ce加入量为同)、纯铝(纯度99．90％)、纯锂(纯度99．91％)和镁一铈0．2％时，白色块状化合物数量较少及形态较小，当Ce中间合金(含Mg72．5％，含Ce27．5％)。加入量为1．0％时，在晶界附近和晶内有大量块状化合将上述原料置于真空熔炼炉中的石墨坩埚内，将熔物聚集，板条状化合物数量明显减少，见图1e，图1f。炼炉抽真空至0．1Pa，充人氩气保护进行熔炼，熔炼温图2所示为铸态合金的XRD图谱。由图2a可见度为690～720℃，铸铁模浇注成型，铸锭尺寸为Mg一16Li一5A1合金主相为口相，

6、另外还包含MgA1lz、55mm×90mm。IRISIntrepidIIXSP型电感耦合A1Li两种化合物的衍射峰，在图2b中，Mg一16Li一5Al一等离子体发射光谱仪测定合金成分，试验合金的成分见0．6Ce合金除出现口相、MgAl。和A1Li衍射峰外，还表1。合金试样在相同位置截取，经打磨、抛光后，用体出现AlzCe的衍射峰，这和有些文献中介绍的镁合金中收疆日期：2007—0卜O8基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2006AA03Z51I)；黑龙江省科技攻关项目(GC06AI2)；哈尔滨市科技局攻关项目(2006PFXXGO06)第一作者简介：刘滨，

7、男，1970年出生，博士研究生，哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院。哈尔滨(150001)，电话：13796676769，E—mail；liubin_0318@yahoo．com．cn329维普资讯http://www.cqvip.com维普资讯http://www.cqvip.com