[发明专利]一种添加稀土Ce以提高Mg-Al合金综合性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种添加稀土Ce以提高Mg-Al合金综合性能的方法，属于Mg-Al合金性能优化技术领域。

背景技术

我国的稀土资源十分丰富,据2003年英国Roskill信息公司公布的数据,我国的稀土储量为2700万t,占世界总蕴量的30·7%。如何大力开发和利用如此丰富的稀土资源已成为我国材料界的一个新的研究热点。Mg-Al合金因具有较好的综合性能而得到广泛使用，但随着科技的发展，各行业对其综合性能提出更高的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题：提供一种添加稀土Ce以提高Mg-Al合金综合性能的方法，旨在提高Mg-Al合金的综合性能，以满足现代工业的需要。

本发明的技术方案：

一种添加稀土Ce以提高Mg-Al合金综合性能的方法，在铸态Mg-Al合金中添加稀土Ce元素，所述稀土Ce元素以质量分数计为0.6%，余量为Mg-Al合金，采用常规的冶炼方式进行冶炼。

所述的稀土Ce元素以中间合金的方式添加。

本发明的有益效果：

与现有技术相比，在共晶Mg-Al合金中加入Ce,形成了杆状Mg-A-lCe化合物，其中添加质量分数为0.6%的Ce时,对共晶成分镁合金具有最好的晶粒细化效果,综合性能提升明显。

附图说明：

图1为镁合金未添加Ce时的凝固组织合金的铸态组织；

图2为镁合金添加0.2%Ce时的凝固组织合金的铸态组织；

图3为镁合金添加0.4%Ce时的凝固组织合金的铸态组织；

图4为镁合金添加0.6%Ce时的凝固组织合金的铸态组织；

图5为镁合金添加0.8%Ce时的凝固组织合金的铸态组织；

图6为镁合金添加1.0%Ce时的凝固组织合金的铸态组织。

具体实施方式：

实施例：

配制共晶成分的Mg-Al合金,Al质量分数为32%,Ce采用工业纯稀土,添加量(质量分数,下同)分别为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%。合金在电阻坩埚炉中熔炼,采用熔剂保护,在800e下分别浇入石墨铸型和砂型中,试棒尺寸为<36mm150mm。在试棒相同部位截取金相试样,经打磨、抛光、硝酸甘油溶液腐蚀后,用NikonEpiphot光学显微镜分析显微组织。

结果与分析：图1是共晶成分镁合金未添加变质剂时的凝固组织,是比较典型的共晶组织,即A-Mg+B(Mg17Al12)，出现了少量初晶A相(白色花瓣状组织),这可能是非平衡凝固的产物。图2~图6分别是添加变质剂Ce的质量分数为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%后的显微组织。可以看出添加了质量分数为0.2%的Ce的组织中(图2),花瓣状初晶A相的数量较未见添加时了一些增加,且晶粒尺寸更加细小。在图3、图4中,白色的树枝状初晶A相大量出现(图2中的等轴花瓣状初晶A相消失),几乎布满整个断面,分布比较均匀,无方向性,其中灰黑色的(A+B)共晶组织呈断续状分布于A枝晶间,数量明显减少。与图3比较,图4中的树枝状初晶A相更多,共晶组织更少。图5中的初晶A相较图3、图4中的A相明显减少,且又由树枝状转变为花瓣状,共晶组织数量也增多。而图6组织中初晶A相的含量相对图5中的A相更少,共晶组织数量更多,此时的组织和未变质时的凝固组织很相似,可见此时变质效果有了明显的衰退。