添加对成合金AZ91的微观结构和机械性能的影响

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 金工业是金工业的一个方面.
• 合金开发 合金开发

背景情况:

• 合金AZ91为航空航天,汽车和电子行业提供了出色的轻量性能.
• 由于AZ91合金的机械性能有限,限制了其更广泛的工业应用.
• 提高合金的机械性能对于先进的工程至关重要.

研究的目的:

• 为了提高AZ91合金的全面机械性能.
• 研究 (La) 添加对AZ91合金微观结构和机械行为的影响.
• 为了确定最佳的含量,以提高合金性能.

主要方法:

• AZ91 合金样本,以不同的 (La) 含量制备.
• 使用X射线衍射,光学显微镜和扫描电子显微镜进行微结构分析.
• 机械性能测试 (收益强度,抗拉强度,延伸,硬度) 和差分扫描热度计.
• 使用能量谱分析和热计算软件分析阶段组成和固化过程.

主要成果:

• 添加La引入了针状Al₁₁La₃阶段,新的颗粒状Al₁₁La₃和Al₈LaMn₄阶段出现在更高的La度.
• 最佳的La含量为0.4 wt.%,导致峰值收益强度 (103.5 MPa, +31.3%),拉伸强度 (169.75 MPa, +66.3%) 和延伸 (4.4%, +214.3%).
• 最大硬度为68.1HV (+26%) 在1.6%的重量添加La时得到.

结论:

• 添加兰有效地改进了AZ91合金的微观结构并增强了其机械性能.
• 新的金属间相 (Al₁₁La₃,Al₈LaMn₄) 的形成有助于观察到的强化机制.
• 优化含量为开发高性能AZ91合金提供了可行的策略,适用于苛刻的应用.