為了改善高硅Mg-Si-Zn合金的性能,通過實驗添加元素Sr、Zr,對Mg-Si-Zn合金進(jìn)行單一和復(fù)合變質(zhì).分析了Mg₂Si初生相和共晶Mg₂Si的形貌與尺寸,研究了高硅Mg-4Si-4Zn合金的組織變化規(guī)律.結(jié)果表明:Sr可將Mg-4Si-4Zn合金中粗大的初生Mg₂Si枝晶變?yōu)橐?guī)則的塊狀,樹枝晶尺寸由長90～130μm,寬50～70μm變?yōu)閷蔷�長度為20～50μm,復(fù)雜漢字狀的共晶Mg₂Si變質(zhì)為細(xì)小的棒狀;Sr在凝固過程中通過在Mg₂Si表面占位來阻礙其生長,當(dāng)Sr加入量超過0.75%后合金組織中出現(xiàn)Mg_xSr_ySi_z相,使Sr變質(zhì)效果下降.經(jīng)過Zr-Sr復(fù)合變質(zhì),Mg-4Si-4Zn鎂合金初生Mg₂Si相形貌由不規(guī)則狀轉(zhuǎn)變?yōu)閷ΨQ的六邊形狀,具有尖銳棱角的初生相逐漸減少,當(dāng)Zr添加量達(dá)到0.9%時,變質(zhì)效果最好,Mg₂Si相最為圓整. 

【文章來源】：材料與冶金學(xué)報. 2020,19(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

不同Sr添加量時Mg-Si-Zn-Sr合金的鑄態(tài)光學(xué)顯微組織

圖1 不同Sr添加量時Mg-Si-Zn-Sr合金的鑄態(tài)光學(xué)顯微組織在圖1(d)和圖2中可以看到,該針狀相可與Mg2Si初生相一同生長,從初生Mg2Si相與針狀相相交的位置向外逐漸變粗,且該針狀相可與兩個以上的初生Mg2Si相一同生長,可得出該相的生長時間早于或等于Mg2Si的生長時間,但由于其尺寸與形貌等原因,未能作為Mg2Si異質(zhì)形核從而細(xì)化第二相,因此本文不再對該相生長機(jī)理進(jìn)行討論.

為了闡述Sr對鎂合金組織中Mg2Si相的變質(zhì)機(jī)理,選擇對圖1(c)的鎂合金組織中的Mg2Si初生相進(jìn)行線掃描分析,結(jié)果如圖4所示.從圖4(b)、4(c)可以看出,Sr與Si的成分變化是完全一致的,即初生Mg2Si中含有一定量的Sr元素,這與文獻(xiàn)[12]中發(fā)現(xiàn)的初生Mg2Si中含有一定量的Sb元素一樣.這主要是由于Sr是表面活性較高的堿土元素,在凝固過程中,初生Mg2Si的表面容易發(fā)生Sr富集現(xiàn)象,隨著初生Mg2Si的凝固,在Mg2Si表面占位的Sr,則留在初生Mg2Si晶體中,呈現(xiàn)出如圖4所示的測量結(jié)果,而Sr的這種占位限制了Mg2Si生長,與文獻(xiàn)[18]所述變質(zhì)機(jī)理相符合.圖4 Mg-4Si-4Zn-0.5Sr鎂合金中初生Mg2Si的形貌及成分分析

【參考文獻(xiàn)】：
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