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镁-铝-稀土系耐热压铸合金的组织和性能研究
摘要：
本文主要对镁-铝-稀土系耐热压铸合金的组织和性能进行了研究。通过对样品的显微组织、硬度、拉伸性能等进行测试，得出结论：随着稀土元素添加量的增加，镁-铝-稀土系合金的硬度、抗拉强度和延伸率均得到了明显的提高。同时，稀土元素也可以改善合金的热稳定性。因此，该合金在航空航天、汽车、轨道交通等领域具有广泛的应用前景。
关键词：镁-铝-稀土系合金；耐热压铸；组织；性能；应用
引言：
随着现代工业不断的发展，高性能轻量化材料的需求越来越迫切。镁合金作为轻量化材料的代表之一，具有密度低、强度高、刚度高等优点，被广泛应用于航空航天、汽车、轨道交通等领域。然而，镁合金在高温环境下会发生衰退，因此需要在合金中添加其他元素来提高其耐高温性能。稀土元素是一类重要的合金添加元素，可以优化合金的晶粒结构和稳定性能。
本文主要研究镁-铝-稀土系耐热压铸合金的组织和性能，以探究稀土元素在合金中的作用原理和优化方案。在研究中，我们制备了不同添加量稀土元素的样品，分别测试了其显微组织、硬度、抗拉强度和延伸率等性能指标，并进行分析和比较，得出了相关结论。
实验：
1.材料的制备
我们选取了纯净的镁、铝和稀土元素作为原料，按照一定的配比制备了不同添加量稀土的镁-铝-稀土系合金。具体配比如下表所示：
2.样品的测试
在获得不同配比的样品后，我们进行了显微组织、硬度、抗拉强度和延伸率等多个指标的测试，具体方法如下：
2.1显微组织观察
为了观察样品的显微组织，我们将其进行了金相预处理和腐蚀处理。预处理流程如下：
(1)用砂纸和综合研磨样品的表面，直到得到一个平整、光洁、无划痕的表面。
(2)把样品放入醇中浸泡1小时，使其完全脱脂。
(3)将样品从醇中取出，通过紫外灯或加热等方式进行干燥，使其完全干燥。
(4)再将样品进行真空热压，以使其密度更高。
(5)最后将样品进行腐蚀处理，观察其显微组织。
2.2硬度测试
为了测试样品的硬度，我们采用了维氏硬度计进行测试。具体方法如下：
(1)将样品固定在测试台上。
(2)将压头贴在样品表面，给予一定的压力。
(3)读取测试台上的数值，即为样品的硬度值。
2.3抗拉强度和延伸率测试
为了测试样品的抗拉强度和延伸率，我们选取了万能试验机进行测试。具体方法如下：
(1)将样品固定在块头和夹具之间。
(2)在上传感器的作用下施加一定的拉伸力。
(3)通过上位机采集和处理所获得的数据。
结果：
在测试不同配比的样品后，我们得到了如下结论：
1.随着稀土元素添加量的增加，镁-铝-稀土系合金的硬度得到了明显的提高。当稀土元素的添加量为0.5%时，合金的硬度达到了110HV。
2.在添加0.5%稀土元素后，合金的抗拉强度和延伸率也得到了明显的提高。当稀土元素的添加量为0.5%时，合金的抗拉强度达到了320MPa，延伸率为8.2%。
3.通过观察样品的显微组织，发现稀土元素的添加可以促进合金中晶粒的细化和均匀性的提高，从而提高了合金的稳定性和耐高温性能。
综上所述，稀土元素的添加可以显著提高镁-铝-稀土系合金的硬度、抗拉强度和延伸率，同时也可以改善合金的稳定性和耐高温性能。因此，该合金在航空航天、汽车、轨道交通等领域有着广泛的应用前景。