含Sn稀土镁合金成分的正交设计研究

摘要：

目的 为进一步扩大镁合金的应用范围,以ZM2 为基础合金成分,引入Sn元素,设计一种性能优异且经济成本相对低廉的含Sn稀土镁合金.方法 采用正交试验设计方法,选取正交表L9,对Mg-Zn-Ce-Zr-Sn合金成分配比进行研究,综合考虑抗拉强度、延伸率、硬度3 项指标,得出最优成分配比;对Sn元素的含量进行调控,对比分析合金组织及力学性能,验证当 Sn 元素的质量分数为 0.2%～0.4%时,Mg-4.5Zn-1.2Ce-0.6Zr-xSn 合金的组织与性能是否最佳.结果 Mg-Ce-Zn-Zr-Sn 合金的优选成分如下:Zn 的质量分数为 4.0%～4.5%、Ce的质量分数为1.2%～1.5%、Sn的质量分数为0.2%～0.4%.优选合金成分为Mg-(4.0～4.5)Zn-(1.2～1.5)Ce-0.6Zr-(0.2～0.4)Sn.极差分析及影响因素主次分析结果表明,新引入的Sn元素对合金的综合力学性能有着重要的影响.组织及力学性能分析结果表明,当Sn的质量分数为0.2%时,Mg-4.5Zn-1.2Ce-0.6Zr-xSn合金具有最为优良的组织及力学性能,抗拉强度、延伸率、布氏硬度分别为212 MPa、4.5%、69.8HBW5/250.结论 优选方案的试验数据表明,利用正交试验设计得到的新型合金综合性能较好,满足 ZM2 合金的国家标准.

关键词：稀土镁合金、正交设计、合金成分优选、极差分析、力学性能

所属期刊栏目：15

分类号：TG146.22(金属学与热处理)

在线出版日期：2023-09-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：37-46