Магниевый сплав в настоящее время является самым легким металлическим конструкционным материалом. Он обладает превосходной удельной жесткостью и удельной прочностью, хорошей стабильностью размеров, высоким электромагнитным экранированием и превосходной технологичностью резки. Широко используется в авиационной, автомобильной и мотоциклетной промышленности. количество заявок постепенно увеличивается. В настоящее время более 70% мировых деталей из магниевых сплавов используются в автомобильной промышленности. Если вес самого автомобиля уменьшить на 100 кг, автомобиль сэкономит около 0,5 л топлива на 100 км пути. Каждый сэкономленный 1 л топлива может снизить выбросы CO2 на 2,5 г. Общие годовые выбросы CO2 сокращаются более чем на 30%. Видно, что исследования и разработки магниевых сплавов оказывают важное влияние на улучшение окружающей среды и экономию энергии. Исследования полагают, что редкоземельные элементы могут очищать расплавы магниевых сплавов, улучшать литейные свойства сплава, улучшать микроструктуру сплава и улучшать его стойкость к окислению. По сравнению с другими редкоземельными элементами редкоземельный Sm имеет особую ромбическую структуру, а его растворимость в магнии в твердом состоянии может достигать 5,7 мас.%. В настоящее время имеется мало исследовательских документов, посвященных сплавам Mg-Al, содержащим Sm. Кроме того, сплав АЗ61 обладает как высокими механическими свойствами, так и отличными литейными свойствами. По вышеуказанным причинам в данной работе исследуется влияние редкоземельного Sm на микроструктуру сплава AZ61.
Сырьем, использованным в эксперименте, являются слитки магния (чистота 99,95 мас. %), слитки алюминия (чистота 99,98 мас %), цинка (д.а.ч.) и лигатуры магний-самарий. Все сырье перед плавкой должно быть высушено. Химический состав сплава (массовая доля, %): 6Al, 1Zn, остальное – Mg. Содержимое Sm: 0, 0.5,1,1.5,2 соответственно. Сплав выплавляется в электромагнитно-индукционной плавильной печи, а для защиты расплава сплава при выплавке используется SF60,2% (объемная доля) + CO2. Когда температура расплава достигает 690 градусов, жидкость сплава выливают в металлическую форму, предварительно нагретую до 250 градусов. Покройте образец металла порошком MgO и поместите его в камерную печь для обработки твердого раствора (420 градусов × 20 часов) и старения (200 градусов × 10 часов).
Путем добавления редкоземельных металлов от {{0}},5% до 2,0% Sm в сплав AZ61 микроструктура сплава в литом и состаренном состоянии значительно улучшается. В рамках исследования после добавления в сплав Sm в сплаве образовалась дисперсная тугоплавкая составная фаза Al2Sm, а количество Mg17Al12 значительно уменьшилось. Расчеты несоответствия и наблюдения ПЭМ показали, что Al2Sm может служить эффективным ядром зародышеобразования для -Mg. Это важная причина, по которой структура сплава AZ61 может быть существенно улучшена после добавления Sm.
