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Ce/La混合稀土是提取Nd、Pr等贵重稀土元素的副产品,本文针对其大量滞销的现象,探究了Ce/La混合稀土在镁合金开发方面的应用。本研究以三元Mg-Zn-Ca合金为基体,研究了微量添加Ce/La混合稀土对其显微组织、力学性能及耐蚀性的影响规律并对相关机理进行了探讨。首先,采用重力铸造制备Mg-5.3wt.%Zn-0.5wt.%Ca-xCe/La (x=0,0.5wt.%,1.0wt.%)合金,研究了Ce/La混合稀土和固溶处理对晶粒尺寸和第二相种类、形貌的影响;随后,利用热挤压、热轧制方法成功制备变形态合金,并采用多种测试手段表征Ce/La混合稀土对其微观形貌和力学性能的影响,分析晶粒细化及织构强化对变形态合金强度的影响;最后,研究了Ce/La混合稀土对挤压态Mg-Zn-Ca合金腐蚀性能的影响规律。铸态Mg-Zn-Ca合金的晶粒尺寸较大(~114μm),合金晶界和三重晶界处存在大量Ca2Mg6Zn3/-Mg共晶结构,晶内存在形状不规则的Mg-Zn颗粒和球状Ca2Mg6Zn3相。添加微量Ce/La混合稀土后,铸态合金晶粒明显细化(~80μm),共晶结构转化成Ca2Mg6Zn3和MgxZnyREz-Ca两相,晶内形状不规则的Mg-Zn颗粒转化成MgxZnyREz-Ca相,但球状Ca2Mg6Zn3相没有明显变化,此外还检测到少量的CeMg12和Mg17La12相。Ce/La混合稀土可以有效阻止晶粒在固溶处理过程中的长大,但该作用在加入量为0.5wt.%和1.0wt.%时差别并不明显,说明Ce/La混合稀土对该作用可能存在一个临界值。热挤压变形Mg-Zn-Ca-xCe/La合金组织由细小等轴晶(<5μm)和沿ED方向伸长的粗大未再结晶晶粒组成,晶内第二相平行于挤压方向呈条带状分布。挤压态合金再结晶晶粒所占面积比fDRX和再结晶晶粒平均尺寸dDRX大小顺序均为Mg-Zn-Ca-1.0Ce/La Mg-Zn-Ca Mg-Zn-Ca-0.5Ce/La。挤压变形导致Ca2Mg6Zn3相部分破碎成球状小颗粒,但MgxZnyREz-Ca相破碎不明显;挤压态合金中还存在与-Mg具有良好共格关系的球状Ca2Mg6Zn3析出相。挤压态合金强度变化与fDRX、dDRX变化呈现负相关关系,而塑性变化与之相反,表明通过优化稀土加入量可以实现合金强度的明显改善。Mg-Zn-Ca-0.5Ce/La挤压板材经热轧制后晶粒变形严重,晶内出现大量孪晶,合金抗拉强度提高30%,屈服强度提高80%,但塑性明显降低。合金变形量从38.3%增加至57%过程中强度增加不明显,但变形量为45.4%时出现了塑性增加的现象,综合力学性能优异(UTS=337.47MPa, TYS=305.14MPa,=9.46%)。说明变形量对强度的贡献存在临界值,但对塑性的影响较为复杂。其中强度的提高可以归因于基面织构强化和孪晶强化。挤压态Mg-Zn-Ca-xCe/La合金在3.5wt.%NaCl溶液中的耐蚀性顺序为Mg-Zn-Ca Mg-Zn-Ca-1.0Ce/La Mg-Zn-Ca-0.5Ce/La。添加Ce/La混合稀土后挤压态合金耐蚀性降低,其原因可以归结为以下三方面。a)减少了Ca2Mg6Zn3相的数量,生成电势相对较正的MgxZnyREz-Ca相,增加微电偶腐蚀对数量;b) MgxZnyREz-Ca相的数量和形态对基相腐蚀存在促进和抑制双重作用;c) Ce/La混合稀土通过干预腐蚀产物的生长,影响表面膜的致密程度。