熔体过热处理对Mg-5Si合金组织与性能的影响

采用质量分数为99.9％的纯镁锭和99.9％的粒度为45μm的硅粉，制备了质量分数为5%的Mg-5Si合金，研究了熔体过热温度和保温时间对Mg-5Si合金铸态组织和力学性能的影响。研究实现了Mg2Si相尺寸由处理前的27μm减小到20μm，此时初生Mg2Si相的平均尺寸最小，分布趋于均匀，形貌逐渐向树枝状转变，甚至溶解为较为圆整的颗粒，且共晶Mg2Si相层片间距较小，并采用抗拉强度、屈服强度和伸长率表征其力学性能。研究结果表明：熔体过热温度为770℃、保温时间为30min时，合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为152MPa、84 MPa和6.5%，合金的力学性能得到明显改善。     

Ce对Mg-14Al-5Si合金组织及性能的影响

本文研究向Mg-14Al-5Si合金中添加不同量的Ce元素,对合金组织及力学性能的影响。结果表明：向Mg-14Al-5Si合金中加入重量百分比为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的Ce元素,合金中Mg₂Si由粗大树枝状变为多边形和圆形,粗大连续网格状的共晶β-Mg₁₇Al₁₂相也有所细化,变为细小网格状和部分变为孤岛状分布。Ce添加量为1.5％时改性效果最佳,Mg₂Si颗粒平均尺寸由45.87μm减小到6.07μm,此时合金力学性能达到最佳,硬度为145HB,抗拉强度为149MPa,屈服强度为92MPa,伸长率为3.91％。同时,在Ce添加量为2.0%的合金中发现白色杆状的CeSi₂化合物。     

Y对Mg-14Al-5Si合金性能的影响

使用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散光谱仪(EDS)、光学显微镜(OM)及X射线衍射仪(XRD)等手段分析了Mg-14Al-5Si合金的组织和成分,用布洛维硬度计和电子万能试验机测试了这种合金的力学性能,研究了在Mg-14Al-5Si合金中添加不同量的Y元素对其组织和力学性能的影响。结果表明：在Mg-14Al-5Si合金中分别添加0.5%、0.8%、1.0%和1.5%(质量分数,下同)的Y元素,使合金中的Mg₂Si相由粗大的树枝状变为多边形和圆形,共晶β-Mg₁₇Al₁₂相由粗大的连续网格状变为细小的网格状和孤岛状。Y的添加量为1.0%时改性效果最佳,Mg₂Si相的平均尺寸由42.21 µm减小到8.15 µm,此时合金的力学性能最佳,硬度为135 HB,抗拉强度为147 MPa,屈服强度为76 MPa,伸长率为5.04％。在Y的添加量为1.5%的合金中发现白色块状的Mg-Si-Y化合物。Y元素能促进Mg₂Si相形核、抑制其各向异性生长,并在β-Mg₁₇Al₁₂相的生长前沿偏析形成过冷结构,抑制其生长。     

Ce对Mg-5Si合金中初生Mg2Si相变质的影响

利用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散光谱仪(EDS)、光学显微镜(OM)、ICP光谱仪及X射线衍射(XRD)等手段研究了Ce对Mg-5Si合金中Mg₂Si相变质的影响。结果表明：添加不同量的Ce使Mg-5Si合金中的初生Mg₂Si相的形貌从粗大的树枝状变为多边形状,共晶Mg₂Si由汉字状变为了细纤维状或点状。Ce的添加量为1.2%时变质效果最佳,初生Mg₂Si 的尺寸从48 μm减小到 9 μm或更小。同时,在1.6% Ce变质的合金中发现了短棒状的Mg-Si-Ce化合物。Ce促进了Mg₂Si的形核,并抑制了Mg₂Si的各向异性生长。