添加稀土Er于熔剂中对铸态AZ91镁合金组织与性能的影响

摘要

研究了熔炼时在熔剂(42%MnCl2+53%LiCl+5%CaF2,质量分数,%)中添加稀土Er对铸态AZ91镁合金显微组织、力学性能、断口形貌以及腐蚀行为的影响.结果表明:在熔剂中添加稀土Er能够去除镁合金熔炼过程中产生的熔剂夹杂,净化镁合金熔体,提高铸态AZ91镁合金的拉伸性能和耐腐蚀性能;当熔剂中添加10%的稀土Er时,镁合金的抗拉强度σb和伸长率δ分别从156 MPa和1.8%上升到最大值220 MPa和4.1%;同时,镁合金在5%NaCl水溶液中的腐蚀速率从1.20 mg/(cm2·d)下降到最小值0.15 mg/(cm2·d);然而,随着稀土Er在熔剂中添加量的进一步提高,合金中开始有ψ-(Al7ErMn5)和τ-(Al66.7Mg23.3Er10)等含有稀土Er的相生成,消耗了合金中的Al和Mn元素,改变了β-(Mg17Al12)相的形态;而且沿枝晶界附近分布的粗大ψ-(Al7ErMn5)相降低了枝晶之间的结合力,使得合金的σb和δ下降;同时,部分网状的β-(Mg17Al12)相断裂,呈离散的块状,导致合金的腐蚀速率增加;熔剂中添加稀土Er不改变镁合金的断裂机理,断裂机制仍为准解理断裂.