鎂合(he)(he)(he)(he)金(jin)是當前最輕(qing)的(de)(de)金(jin)屬結構材料,具有(you)優(you)異的(de)(de)比(bi)剛度和(he)比(bi)強度、良(liang)好的(de)(de)尺寸穩(wen)定性、較高的(de)(de)電磁屏蔽性及優(you)異的(de)(de)切削加(jia)工(gong)性等優(you)點(dian)，在航空業(ye)和(he)汽(qi)車(che)(che)、摩(mo)托(tuo)車(che)(che)工(gong)業(ye)的(de)(de)應用(yong)逐(zhu)漸增多。當前世(shi)界約(yue)70%以上的(de)(de)鎂合(he)(he)(he)(he)金(jin)零件應用(yong)于汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)，汽(qi)車(che)(che)本(ben)身自重如(ru)減(jian)少(shao)(shao)100kg，則汽(qi)車(che)(che)運行100km行程大約(yue)節(jie)油(you)0.5L左右，而(er)每節(jie)油(you)1L就可(ke)減(jian)少(shao)(shao)CO2排(pai)放量2.5g，合(he)(he)(he)(he)計年CO2排(pai)放量大約(yue)減(jian)少(shao)(shao)30%以上，可(ke)見鎂合(he)(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)研(yan)究(jiu)開發對于改善環境和(he)節(jie)約(yue)能(neng)源有(you)重要影響(xiang)。研(yan)究(jiu)認為(wei)，稀(xi)土(tu)可(ke)以凈(jing)化(hua)(hua)鎂合(he)(he)(he)(he)金(jin)熔體，改善合(he)(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)鑄造(zao)性能(neng)，細化(hua)(hua)合(he)(he)(he)(he)金(jin)顯微組織(zhi)，提高其抗氧(yang)化(hua)(hua)性能(neng)。相(xiang)比(bi)其他稀(xi)土(tu)元素，稀(xi)土(tu)Sm具有(you)特殊的(de)(de)斜方結構，它在鎂中(zhong)的(de)(de)固溶(rong)度可(ke)達5.7wt%，目(mu)前含Sm的(de)(de)Mg-Al系(xi)合(he)(he)(he)(he)金(jin)相(xiang)關研(yan)究(jiu)文獻很少(shao)(shao)。另(ling)外，AZ61合(he)(he)(he)(he)金(jin)既有(you)較高的(de)(de)力(li)學性能(neng)，又有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)鑄造(zao)性能(neng)。基于上述原因，本(ben)文研(yan)究(jiu)了稀(xi)土(tu)Sm對AZ61合(he)(he)(he)(he)金(jin)顯微組織(zhi)的(de)(de)影響(xiang)。
實驗用原材料(liao)為鎂錠(純度(du)99.95wt%)、鋁錠(純度(du)99.98wt%)、鋅(分析純)、鎂-釤(shan)中(zhong)間合金(jin)(jin)(jin)，所有(you)原料(liao)熔(rong)煉前均要進行(xing)干燥處理。合金(jin)(jin)(jin)的化學成分為（質量分數，%）：6Al，1Zn，余量為Mg。Sm的含量分別為0,0.5,1,1.5,2。在電磁感應熔(rong)煉爐中(zhong)進行(xing)合金(jin)(jin)(jin)熔(rong)煉，熔(rong)煉時(shi)采(cai)用SF60.2%(體積(ji)分數)+CO2對合金(jin)(jin)(jin)熔(rong)體進行(xing)保護。當熔(rong)體溫度(du)達到690℃時(shi)，將合金(jin)(jin)(jin)液澆注到預熱(re)250℃的金(jin)(jin)(jin)屬模具中(zhong)。用MgO粉覆蓋(gai)金(jin)(jin)(jin)屬試(shi)樣，放置在箱(xiang)式爐中(zhong)進行(xing)固溶(420℃×20h)、時(shi)效(xiao)(200℃×10h)處理。
在(zai)AZ61合金中添加0.5%～2.0%Sm稀土，合金的鑄態(tai)和時(shi)效(xiao)態(tai)顯(xian)微組織得到明顯(xian)細化(hua)。在(zai)研究范圍內(nei)，加入合金Sm后，合金內(nei)形(xing)成了彌散分布的高(gao)熔點(dian)Al2Sm化(hua)合物相，Mg17Al12數量明顯(xian)減(jian)少；錯配度計算(suan)及TEM觀察(cha)表明，Al2Sm可以(yi)作為α-Mg的有效(xiao)形(xing)核核心，這(zhe)是(shi)Sm加入后可以(yi)顯(xian)著細化(hua)AZ61合金組織的一個重要(yao)原因。