主要研究了Nd元素含量對鑄鍛加工的AZ91D鎂合金的微觀組織和力學(xué)性能的影響規(guī)律。采用控制變量法分別制備了Nd元素含量為0%,0. 2%,0. 5%和0. 8%的4種試樣。通過顯微觀察發(fā)現(xiàn)Nd元素的加入可以細(xì)化AZ91D鎂合金的晶粒結(jié)構(gòu),其最佳細(xì)化效果出現(xiàn)在Nd元素含量為0. 5%時(shí)。此外,隨著Nd元素的加入,在原合金中廣泛存在的β-Mg₁₇-Al₁₂相逐漸減少,并出現(xiàn)Al₃Nd等新的第2相組織。通過試樣的拉伸試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),Nd元素的加入可以提高試樣的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度,并在Nd含量達(dá)到0. 5%時(shí)強(qiáng)化效果最佳,但其對試樣伸長率的影響不明顯。此外,由于材料微觀結(jié)構(gòu)的改變,試樣的宏觀拉伸斷口特征呈現(xiàn)出由脆性斷裂向韌性斷裂的改變。 

【文章來源】：鍛壓技術(shù). 2020,45(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

鑄鍛加工的工藝流程

圖2為加入不同Nd含量的鎂合金試樣的電鏡照片，從圖2可以清楚地看到，AZ91D-x Nd鎂合金的微觀成分主要由黑色的α-Mg基體和白色的第2相構(gòu)成，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)[4]和文獻(xiàn)[7]可知，此時(shí)的第2相主要為β-Mg17-Al12相和Al3Nd相。從圖2可以看出，隨著AZ91D-x Nd鎂合金中Nd元素含量的增加，試樣的第2相會出現(xiàn)細(xì)化現(xiàn)象。當(dāng)Nd含量為0時(shí)，金相組織主要以連續(xù)分布的白色第2相為主，且第2相組織較為粗大;當(dāng)Nd含量為0.2%時(shí)，第2相逐漸細(xì)化，并呈彌散狀分布;當(dāng)元素Nd在鎂合金中的含量達(dá)到0.5%時(shí)，第2相組織進(jìn)一步細(xì)化，并由連續(xù)絮狀分布轉(zhuǎn)變?yōu)椴贿B續(xù)的點(diǎn)狀分布;當(dāng)Nd含量為0.8%時(shí)，細(xì)化過程結(jié)束，試樣發(fā)生了再結(jié)晶，第2相成分再次增加，但與未添加Nd元素的試樣相比，其第2相組織仍然發(fā)生了明顯的細(xì)化。從圖2可知，在AZ91D鎂合金中加入Nd元素可以起到一定的細(xì)化晶粒的作用，在加入適當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Nd元素后，鎂合金基體中原先粗大、連續(xù)分布的白色β-Mg17Al12相等第2相成分發(fā)生了明顯的細(xì)化，并演變?yōu)辄c(diǎn)狀和細(xì)枝狀分布，當(dāng)在鑄造過程中添加的Nd元素的含量為0.5%時(shí)，對促進(jìn)晶粒和第2相成分的細(xì)化效果最明顯。

為了進(jìn)一步研究當(dāng)Nd含量為0.5%時(shí)試樣各組分的分布情況，采用X射線衍射儀對試樣進(jìn)行研究。圖4為采用X射線衍射法獲得的鎂合金試樣中Nd元素含量為0.5%時(shí)的XRD圖譜。由圖4可知，此時(shí)鎂合金主要由α-Mg基體、β-Mg17-Al12相和Al3Nd相組成，其中α-Mg基體在XRD圖譜中的衍射峰最強(qiáng)，β-Mg17-Al12相次之，Al3Nd相的衍射強(qiáng)度最弱。3 元素Nd對鎂合金試樣力學(xué)性能的影響

【參考文獻(xiàn)】：
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