Ce元素对挤压态Mg-Al-Ca合金显微组织和性能的影响

摘要

Mg-Al-Ca合金因晶粒粗大导致强度低，难以满足工程结构件的需求。通过采用金相显微镜、扫描电镜观察、X射线衍射分析、维氏显微硬度测试和拉伸试验等方式，研究稀土Ce元素对挤压态Mg-3Al-1.8Ca-xCe（x=0.00%、0.20%、0.40%、0.60%,质量分数）合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明：均匀化态合金由α-Mg基体和网状Al₂Ca第二相组成，添加0.60%Ce后，二次枝晶间距降低了28.20%,合金组织得到细化。合金经过热挤压后，粗大第二相被破碎成颗粒状并呈流线型分布，可以提升合金强度和延伸率。随着Ce含量的增加，合金的室温拉伸性能和硬度逐渐升高，较未添加稀土合金，挤压态Mg-3Al-1.8Ca-0.6Ce合金的抗拉强度提升了4.20%,延伸率提高了30.00%,抗拉强度、屈服强度分别为328.70、283.10 MPa,延伸率为8.60%、硬度为73.70 HV。

关键词

Mg-Al-Ca合金 / Ce元素 / 热挤压 / 显微组织 / 力学性能

基金资助

国家自然科学基金(52461027); 内蒙古自治区自然科学基金(2023MS05038)