1、為了改善鎂-鋁系合金的凝固組織,提高其力學(xué)性能,給鎂-鋁系合金的強韌化研究提供參考依據(jù),本文以Mg-9％Al鎂合金為研究對象,研究了不同種類變質(zhì)劑(稀土變質(zhì)劑、含碳變質(zhì)劑)對鎂-鋁系合金的凝固組織的細化作用及變質(zhì)機理。采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡觀察顯微組織；采用能譜儀分析各組成相及微區(qū)的成分；采用x射線衍射儀分析相組成。研究結(jié)果表明：在Mg-9%Al合金中加入稀土元素Nd和Ce進行變質(zhì)處理,合金的a-Mg樹枝晶粒得到細化,p-Mg17A1

2、12相變得分散細小,組織中出現(xiàn)了稀土化合物新相。在稀土Nd、Ce加入量分別為0.6%時,變質(zhì)效果最好。結(jié)晶過程中稀土元素富集于固/液界面前沿,造成界面處的液相成分過冷,稀土元素與A1生成高熔點化合物A1xRE相,對α晶粒的生長起到機械阻礙作用,導(dǎo)致α相晶粒的細化。在Mg-9%Al合金中加入含碳變質(zhì)劑C2C16和MgCO3進行變質(zhì)處理,α-Mg晶粒均得到細化,p-Mg17All2相變得分散細小,組織中沒有新相產(chǎn)生。在C2C16、MgCO3

3、加入量分別為0.9%時,變質(zhì)效果最好。計算得出A14C3與Mg在(0001)密排面的晶格錯配度為4.05%,根據(jù)點陣匹配理論,Al4C3在合金凝固過程中可以作為α-Mg形核的異質(zhì)形核核心,提高形核率,細化晶粒。在Mg-9%A1合金中復(fù)合添加C2C16和稀土Nd進行變質(zhì)處理,α-Mg晶粒比單獨添加C2C16或稀土Nd時細化效果更加顯著。p-Mg17All2相變得更加分散細小,組織中有點狀和桿狀稀土化合物新相生成。在鎂合金中復(fù)合添加C2C1