釹變質處理對Mg－8Al合金顯微組織和拉伸性能的影響

夏鵬舉，唐 玲，徐 峰，楊宏偉

（陜西理工學院材料科學與工程學院，漢中 723000）

0 引 言

在工程材料中，鎂鋁合金以其優良的加工工藝性能、較高的比強度和比剛度在汽車、航空和電子領域得到了廣泛應用，特別是在汽車減振減重部件中發揮著日益重要的作用，被稱為“21世紀的環保材料”［1－4］。但是，由于鎂鋁合金的強度低、韌性差以及抗高溫蠕變性能差等原因使其難以應用于發動機和動力系統等部件上［5］。

在鎂鋁合金的鑄造過程中加入稀土元素不但可以凈化合金熔液，還可以改善合金的顯微組織，提高合金的綜合力學性能［6－7］。雖然目前關于稀土元素對鎂鋁合金組織與性能影響的研究報道較多，但還存在一些問題和爭議，如劉榆［8］認為AZ81鎂合金會形成離異共晶組織，但并未說明是部分離異還是完全離異；文獻［9－11］認為稀土元素細化了鎂鋁合金的晶粒，而鄭偉超等［12］則認為稀土元素使晶粒明顯粗化。為此，作者以Mg－8Al二元合金為對象，研究了稀土釹變質劑對其顯微組織和拉伸性能的影響。

1 試樣制備與試驗方法

試驗以純度為99.8%（質量分數，下同）的鎂錠和純度為99.9%的鋁錠為原料，采用SQ2－5－10型井式電阻爐熔煉Mg－8Al合金，在坩堝底部和爐料表面撒上RJ－2熔劑，熔煉溫度為750℃，保溫并攪拌10min后，分別加入0，0.2%，0.4%，0.6%，0.8%的稀土釹（采用鋁箔包裹，稀土釹的純度為99.8%，粒徑為2～4mm）對 Mg－8Al合金進行變質處理，保溫并攪拌5min后出爐待澆；于720℃左右澆入尺寸為φ20mm×110mm的濕砂型（南京紅砂加一定量的硼酸和硫磺粉）中，采用底注式澆注系統，并在澆口杯下邊墊孔徑為2mm×2mm的不銹鋼網過濾鎂合金熔液。……