微量Y对Mg-5Sn-1Si镁合金组织的影响

作者：马健; 郭学锋^*; 王英; 崔红保; 于合帅

来源：热加工工艺, 2019, 48(12): 34-39.

DOI：10.14158/j.cnki.1001-3814.2019.12.009

• 稀土Y
• 镁合金
• 显微组织
• MgSiY金属间化合物
• 第一性原理

研究了稀土Y变质(0%～0.8%,质量分数)对Mg-5Sn-1Si合金显微组织的影响。通过XRD和SEM分析了该合金的组织和相组成。结果表明,受成分过冷的作用,适量Y能有效细化铸态组织。随着Y含量从0.2%增加到0.8%,生长抑制因子GRF值从Mg-5Sn-1Si-0.2Y的16.94增大到Mg-5Sn-1Si-0.8Y的17.96,枝晶臂间距平均尺寸从不含Y的Mg-5Sn-1Si合金的23.7μm减小至Mg-5Sn-1Si-0.8Y合金的12.5μm,减小了约47%。由于Y元素在Mg2Si表面的偏聚,Mg-Y二元相或是Mg-Si-Y三元相将在Mg2Si和α-Mg前沿析出,抑制了共晶Mg2Si的异向生长,使复杂汉字状的Mg2Si转变为棒状组织。当Y含量达到0.8%时,Y元素对Mg2Si变质效果最佳。通过XRD和SEM分析了该合金的相组成,合金由α-Mg基体、Mg2Sn、Mg2Si和少量的Mg24Y5和Mg Si Y组成。使用CASTEP软件包基于第一性原理,计算了三种Mg Si Y晶胞结构的结合能Ecoh,计算结果与Mg2Si结合能的对比,证实了Mg Si Y存在的可能性。

• 单位
  河南理工大学