图1 新开发镁合金的高压压铸模具:(a)主视图;(b)左视图 不含Al压铸镁合金的稀土添加量通常不超过4.0 wt.%,而通过适当添加Al不仅可以提高RE的允许添加量,从而提高高温力学性能,还可以提高合金的压铸性能。因此,开发的新合金添加了约0.5 wt%的Al和总量约5.0 wt%的RE(La,Ce,Nd,Gd)。新型压铸合金的微观形貌如图2所示。合金存在两种不同尺寸的α1-Mg(20-50 µm)和α2-Mg(2-10 µm)基体相(图2a),晶界处有网状分布的Mg-RE基化合物相和离散分布的Al-RE基化合物相(图2b)。根据SEM-EDS和STEM结果,合金中第二相为呈连续枝晶间网络状的Mg12RE(La0.22Ce0.13Nd0.31Gd0.31)相和少数离散分布的花瓣状和块状的Al2RE3(RE=Nd,Gd)相。 图2 新型压铸镁合金的SEM形貌:(a)低倍率下的α1-Mg相和α2-Mg相;(b)高倍率下,晶界处分布的Mg-RE和Al-RE基化合物相 图3 新开发压铸镁合金与AE44、HP2+在:(a)20℃、(b)150℃、(C)250℃、(d)300℃下的拉伸应力-应变曲线 表1 新型压铸镁合金在室温和高温下的拉伸性能 研究了新开发压铸镁合金的弹性模量和相稳定性。新合金的弹性模量满足E=44.21–0.02*T(GPa,RT≤T≤350℃)关系式,弹性模量随温度升高而线性降低,如图4所示。新合金在300℃时弹性模量为38.2 GPa,相比室温弹性模量(43.7 GPa)仅下降13%,表明该合金在200–300℃下具有良好的刚度保持性。热分析结果表明,新合金在固相区比热变化较小,仅在364.7℃处出现了一个较小的峰(图5),表明有较弱的固相转变。证实新合金中的第二相在200-300℃具有良好的高温相稳定性。新开发的压铸Mg-RE-Al合金能够在200-300℃的高温环境中工作,可适用于内燃机中的关键部件、引擎等要求较苛刻的工况环境。 图4 新型压铸Mg-RE-Al合金在加热和冷却测试循环中的模量变化情况 图5 热分析曲线:(a)室温到700℃范围;(b)局部放大图 声明:以上所有内容源自各大平台,版权归原作者所有,我们对原创作者表示感谢,文章内容仅用来交流信息所用,仅供读者作为参考,一切解释权归镁途公司所有,如有侵犯您的原创版权请告知,经核实我们会尽快删除相关内容。鸣谢:镁途公司及所有员工诚挚感谢各位朋友对镁途网站的关注和关心,同时,也诚挚欢迎广大同仁到网站发帖、投稿. |
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