稀土元素添加AZ91镁合金非平衡凝固组织研究

采用铜模喷铸方式进行了稀土元素添加AZ91镁合金非平衡凝固实验,对比研究了稀土元素种类(Re=Ce,Er)及含量(0.25％,0.5％,0.75％,1％,质量分数)对镁合金晶粒尺寸、基体成分及相结构的影响规律.结果表明,同等含量条件下,Ce元素在α-Mg中的固溶度更低,溶质富集程度更明显,易形成Al11Ce3高熔点化合物相,合金细化效果比Er更好.随Ce含量增加,晶粒尺寸不断减小,β-Mg17Al12共晶相数量减少,分布趋于弥散.当Ce含量大于0.75％时,出现明显的晶粒粗化现象.在此基础上,从形核和生长的角度对上述细化机理进行了合理解释,并利用差热分析实验进行了有效验证.