Al-La化合物對鑄態(tài)Mg-Al合金晶粒細化的影響.pdf

1、稀土元素的添加可以有效地細化鑄態(tài)Mg-Al的晶粒組織，但以往的稀土元素多以混合稀土的形式添加，單一的稀土元素在鎂合金當(dāng)中所起的作用沒有明確定論。因此，本文選取稀土元素La，添加到Mg-Al合金當(dāng)中原位生成金屬間化合物，研究了Al-La化合物對Mg-Al合金晶粒細化的影響，并對合金化合物的熱力學(xué)形成機制進行了初步探索。制備了擠壓態(tài)Mg-Al-La中間合金，將其添加進AZ31合金中，研究其對AZ31的顯微組織的影響。主要研究結(jié)果如下：

2、>　　單一La元素的添加可以細化純鎂的鑄態(tài)晶粒，這主要是由于在凝固過程中La成分過冷所起的作用。復(fù)合添加Al、La兩種元素到Mg-Al合金當(dāng)中的細化效果與元素含量的多少有很大關(guān)系。當(dāng)Al、La元素含量相對較低時，如在Mg-xAl-0.8La合金中，隨著合金元素含量的增多，晶粒細化效果顯著；Mg-xAl-1.5La合金中，最終細化效果不明顯；在Mg-xAl-3.5La合金中，隨著合金元素含量的增多，反而出現(xiàn)晶粒的粗化。晶粒的大小是由合金元

3、素的成分過冷與合金化合物的含量和尺寸影響共同決定的。
　　在本文的所有Mg-Al-La合金系列當(dāng)中，隨著Al含量的增加，合金中的第二相由Mg17La2，轉(zhuǎn)變?yōu)锳l2La、Al2.12La0.88、Al11La3、Mg17Al12等，Al-La化合物形態(tài)從細小的顆粒狀，小棒狀，小針狀變?yōu)楣趋罓?，網(wǎng)絡(luò)狀以及粗大針狀。
　　熱力學(xué)計算認(rèn)為，Al-La化合物的生成熱小于Mg-La和Mg-Al，故Mg-Al-La合金中通常會優(yōu)先生成A

4、l-La化合物，通過銅模淬火試驗，證實了Al-La化合物確實存在于合金的凝固初期中，證實了熱力學(xué)計算結(jié)果。
　　通過熱擠壓變形，Mg-Al-La中間合金中的第二相種類沒有改變，而形貌由鑄態(tài)時的粗大且呈網(wǎng)狀分布轉(zhuǎn)變?yōu)榧毿∏覐浬⒌胤植?。適量的擠壓態(tài)Mg-Al-La中間合金可以較好地細化鑄態(tài)AZ31的晶粒，隨著中間合金的添加量的逐漸增多，AZ31的平均晶粒尺寸呈現(xiàn)出先增大后減小最后又增大的趨勢，當(dāng)中間合金的添加量為20％，即(Al+La