一種添加稀土Sc以提高AZ31鋁合金耐蝕性的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種添加稀土 Sc以提高AZ31鋁合金耐蝕性的方法，屬于AZ31鋁合金性能優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)的稀土資源十分豐富，據(jù)2003年英國(guó)Roskill信息公司公布的數(shù)據(jù)，我國(guó)的稀土儲(chǔ)量為2700萬(wàn)t，占世界總蘊(yùn)量的30.7%。如何大力開發(fā)和利用如此豐富的稀土資源已成為我國(guó)材料界的一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。ΑΖ31鋁合金的高溫強(qiáng)度、抗蝕性能、焊接性能、鑄造性能好，切削加工性能優(yōu)越，但耐腐蝕性不是很好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題:提供一種添加稀土 Sc以提高ΑΖ31鋁合金耐蝕性的方法，可細(xì)化合金的微觀組織，降低了合金的腐蝕速率，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案:
一種添加稀土 Sc以提高ΑΖ31鋁合金耐蝕性的方法，在鑄態(tài)ΑΖ31鋁合金中添加稀土 Sc元素，所述稀土 Sc元素以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為0.5%，余量為ΑΖ31鋁合金，采用常規(guī)的冶煉方式進(jìn)行冶煉。
[0005]所述的稀土 Sc元素以中間合金的方式添加。
[0006]所述的中間合金為Mg-Sc中間合金。
[0007]本發(fā)明的有益效果:
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)在鑄態(tài)ΑΖ31鋁合金中添加Sc后，可細(xì)化合金的微觀組織，生成A14Sc,且與Mg、Al、Mn、Fe生成了金屬間化合物，減少了陰極相面積，降低了合金的腐蝕速率。尤其是當(dāng)Sc含量為0.5 1^^%時(shí)耐蝕性最佳。
[0008]【附圖說(shuō)明】:
圖1為圖1 ΑΖ31和AZ31+XSC合金鑄態(tài)顯微組織SEM照片。
[0009]圖2為1#、2#合金的微觀腐蝕形貌。
[0010]【具體實(shí)施方式】:
實(shí)施例:
按照AZ31+xSc(x=0、0.5%、1.0%、1.5%)合金系配方，其編號(hào)分別為1#、2#、3#、4#，在電阻i甘禍爐中熔煉。金屬型燒鑄成Φ6 mmX 18 mm的圓柱形試樣。
[0011]用日本理學(xué)公司生產(chǎn)的型號(hào)為D/max2500 X射線衍射儀上分析合金樣品的物相。鑄錠中部表面經(jīng)金剛石研磨膏拋光，浸蝕劑浸蝕，用KYKY2800掃描電鏡(SEM /EDS)觀察微觀組織并確定相組成。將AZ31系列合金樣品浸泡于3.5%NaCl溶液中，腐蝕28 h后取出試樣，去除腐蝕產(chǎn)物，SHM觀察腐蝕形貌。
[0012]結(jié)果與分析:AZ31合金鑄態(tài)組織通常為初生α _ Mg基體及晶界共晶體(由α _Mg相和一次β- Mgl7A112相)組成，在一次β- Mgl7A112相周圍的α-Mg基體上還有少量黑色薄片狀的二次β_ Mgl7A112相析出。由AZ31和AZ31+xSc合金鑄態(tài)顯微組織SEM照片(圖1)可見(jiàn)，除了以上的相組成外，還有一些粒狀相析出(圖la)，EDS分析表明，含有Mg、Al、Mn等元素。加入少量稀土 Sc(0.5 mass%)后，網(wǎng)狀的Mgl7A112相明顯增多，變?yōu)閿嗬m(xù)、彌散分布的骨骼狀，且分布均勻，同時(shí)出現(xiàn)少量粒狀(圖1中B點(diǎn))和針狀(圖1中A點(diǎn))的新相(圖1 b)，XRD分析結(jié)果(圖2)表明，生成A14Sc相，EDS分析表明，針狀白亮相為A14Sc，粒狀白亮相為含Mg、Al、Mn、Sc、Fe的金屬間化合物(圖lb、圖lc、圖1d)。隨著Sc含量的增加，Mgl7A112相進(jìn)一步破碎，有球化傾向，粒狀、針狀相增多、粗化，部分區(qū)域有富集(圖lc、圖1d)。
[0013]不同Sc含量的AZ31鎂合金在3.5% NaCl溶液中浸泡28 h,去除腐蝕產(chǎn)物后發(fā)現(xiàn)，均發(fā)生明顯點(diǎn)蝕。圖2為1#、2#合金的微觀腐蝕形貌，其中，AZ31合金(圖2a)受到嚴(yán)重腐蝕，試樣遭到嚴(yán)重破壞，而添加稀土 Sc的合金(圖2b)腐蝕較輕。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種添加稀土 Sc以提高AZ31鋁合金耐蝕性的方法，其特征在于:在鑄態(tài)AZ31鋁合金中添加稀土 Sc元素,所述稀土 Sc元素以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為0.5%,余量為AZ31招合金,采用常規(guī)的冶煉方式進(jìn)行冶煉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種添加稀土Sc以提高AZ31鋁合金耐蝕性的方法，其特征在于:所述的稀土 Sc元素以中間合金的方式添加。3.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種添加稀土Sc以提高AZ31鋁合金耐蝕性的方法，其特征在于:所述的中間合金為Mg-Sc中間合金。
【專利摘要】為了細(xì)化合金的微觀組織,降低了合金的腐蝕速率，本發(fā)明公開了一種添加稀土Sc以提高AZ31鋁合金耐蝕性的方法，在鑄態(tài)AZ31鋁合金中添加稀土Sc元素，所述稀土Sc元素以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)為0.5%，余量為AZ31鋁合金，采用常規(guī)的冶煉方式進(jìn)行冶煉。本發(fā)明屬于AZ31鋁合金性能優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域。
【IPC分類】C22C1/03, C22C21/00
【公開號(hào)】CN105568062
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410303475
【發(fā)明人】王曉芳
【申請(qǐng)人】王曉芳
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2014年10月8日