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Ca鈣和Ce鈰對AZ102鎂合金組織性能的影響
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2014-09-30
Ca鈣和Ce鈰對AZ102鎂合金組織性能的影響
Ca對鎂合金耐熱性的影響，成為近年來鎂合金研究的熱點。研究發現，Ca加入到鎂鋁基合金中會在基體中析出熔點相當高的Al-Ca相，該相在高溫下較穩定且不易分解，對合金高溫蠕變具有阻擋作用，所以能有效地改善鎂合金高溫力學性能，特別是抗蠕變性能。此外，Ca在鎂合金中還具有阻燃與細化晶粒的作用，Ca的加入與含量常常影響鎂合金的綜合性能。經綜合考慮本文選定在AZ102中加2%Ca。稀土元素可以凈化合金液、改善合金組織、提高合金的力學性能，由于稀土元素的標準電極電位與鎂的相近，從而可以抑制鎂合金的電化學腐蝕，提高其抗蝕性。鎂合金中加入Ca或稀土元素都有利于改善鎂合金的力學性能，尤其是耐熱性能。單獨加入Ca或稀土元素往往只能滿足實際應用的某一方面特性，很難同時滿足其他多方面的性能要求，經常會顧此失彼。在AZ102+2%Ca中分別添加0.2%、0.5%、0.8%的稀土元素Ce，研究Ca和Ce一起表現出來的交互和協同作用對組織和耐蝕性的影響。
原材料為工業純鎂錠(99.9%)、鋁錠(99.7%)、鋅錠、Al-10Mn中間合金、Mg-25Ca中間合金和純Ce。合金成分為（質量分數，%）：10Al，2Zn，0.35Mn，2Ca，余量為Mg。在坩堝中熔煉，然后澆注到金屬模具中。采用質量損失腐蝕、電化學腐蝕、腐蝕形貌來測試試樣的腐蝕性能。質量損失腐蝕為試樣浸泡24h的平均值；電化學腐蝕測定試樣的極化曲線，掃描速率為0.01V/s。
Ce具有細化晶粒的作用，與Al2Ca相共同作用強化了晶界與基體，Ce含量為0.5wt%時，晶粒最細小。Ce的添加減小了合金的腐蝕速率。在本實驗測試范圍內，Ce含量為0.5wt%時，其腐蝕電流最小，腐蝕速率最小；對合金腐蝕形貌進行分析，加入Ce后腐蝕明顯減輕，Ce含量為0.5wt%時腐蝕最輕。
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