鎂鋁合金作為一類(lèi)重要的和具有廣泛應(yīng)用的鎂合金,與純鎂相比具有較高的塑性、可鍛性、應(yīng)力腐蝕傾向小,可以軋制成薄板、厚板,擠壓成棒材、管材、型材或加工成鍛件等。但是作為結(jié)構(gòu)為密排六方的鎂合金,其塑性遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能和傳統(tǒng)的鋁材和鋼材相比,這已成為制約其廣泛應(yīng)用的重要瓶頸。所以,當(dāng)前如何提高鎂合金的塑性變形能力,改善鎂合金擠壓工藝,從而提高擠壓生產(chǎn)效率成為發(fā)展變形鎂合金的當(dāng)務(wù)之急。有研究表明在鎂鋁合金中添加一定量的稀土元素可以細(xì)化其機(jī)體組織,有利于提高力學(xué)性能。本文選擇在Mg-6Al-0.5Y合金中添加稀土Ce,通過(guò)擠壓變形方法,分析其金相組織,為稀土鎂合金的研發(fā)提供一定依據(jù)。
實(shí)驗(yàn)用原材料為Mg-Y(35%)、Mg-Ce(30%)中間合金、純鎂錠(99.9%)和純鋁錠。熔煉設(shè)備為自制井式電阻爐,采用氣體保護(hù)(CO2+0.5%SF6,體積分?jǐn)?shù)),熔煉溫度為740℃。擠壓工藝是:擠壓錠→去皮→預(yù)熱→擠壓→冷卻→矯直→截成規(guī)定尺寸。將鑄錠加熱至400℃,按照10∶1進(jìn)行擠壓變形。為了保證棒材的表面質(zhì)量,使用石墨對(duì)擠壓模具進(jìn)行潤(rùn)滑。自然冷卻后進(jìn)行矯直。
隨著在Mg-6Al-0.5Y合金中添加稀土Ce,晶粒尺寸顯著減小。Ce元素可以使合金中β-Mg17Al12的尺寸減小,而β-Mg17Al12主要分布于晶界,β-Mg17Al12的減少使晶粒在相同的變形量下更易于破碎。