稀土Nd變質(zhì)條件下Mg-Al系列合金凝固組織演變的研究.pdf

1、本文為了改善鎂-鋁系合金的凝固組織,提高其力學(xué)性能,給鎂-鋁系合金的強(qiáng)韌化研究提供參考依據(jù),研究了稀土Nd變質(zhì)處理?xiàng)l件下鎂一鋁系合金的凝固組織演變.采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡觀察試樣的顯微組織,采用能譜儀分析各組成相及微區(qū)的成分,采用X射線衍射儀分析相組成.并對(duì)變質(zhì)條件下近共晶成分鎂一鋁系合金凝固組織中析出相的類(lèi)型轉(zhuǎn)變及形貌特征做了定性分析.研究結(jié)果表明: (1)稀土Nd變質(zhì)前、后鎂.鋁系合金的凝固組織,其變化規(guī)律大致相同,即隨鋁

2、含量的增加,合金組織中α-Mg相的數(shù)量不斷減少,共晶組織數(shù)量相應(yīng)增加.但稀土Nd變質(zhì)前、后,不同成分合金組織的變化規(guī)律卻有所區(qū)別.對(duì)于低鋁含量的合金,經(jīng)變質(zhì)處理的凝固組織中,其晶界處共晶組織的連續(xù)性明顯降低,且數(shù)量減少,初生α相樹(shù)枝晶的分枝也明顯變得發(fā)達(dá). (2)稀土Nd的變質(zhì)作用使高鋁含量(含鋁33﹪左右)鎂一鋁合金凝固組織中出現(xiàn)大量樹(shù)枝晶.在亞共晶成分范圍內(nèi),首先析出α相樹(shù)枝晶；隨著Al含量不斷增加并接近共晶成分,α樹(shù)枝晶周

3、圍出現(xiàn)β相暈圈并不斷增厚,α枝晶數(shù)量減少,進(jìn)而發(fā)生β相暈圈向β相樹(shù)枝晶的轉(zhuǎn)變,β樹(shù)枝晶數(shù)量增加,分枝變得發(fā)達(dá).最終由變質(zhì)處理前的典型共生共晶組織轉(zhuǎn)變?yōu)樽冑|(zhì)后的α、β樹(shù)枝晶及共生共晶共存的組織形貌. (3)由階梯金屬型最厚處→中間處→最薄處→石墨型,隨著鑄型冷卻速度的提高,晶粒尺寸逐漸變細(xì),組織中各相分布趨向均勻致密,且共晶數(shù)量有逐漸增加的趨勢(shì). (4)鋁含量、冷卻速度、稀土Nd變質(zhì)處理三因素對(duì)α-Mg晶粒尺寸的作用相互影