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镁合金作为一种绿色材料,由于其低密度、高的比强度和比刚度、良好阻尼性能以及便于加工等诸多优点,已经在汽车、自行车、电子、航空、航天、国防等领域得到越来越多的应用。AZ61作为Mg-Al系中的一种较成熟的镁合金,近来被大量投入自行车等工业生产中。但由于其力学性能偏低,限制了它的应用空间,稀土元素具有对合金熔体净化、改善合金组织与铸造性能、提高合金性能等作用,对其进行强韧化是改善应用空间的有效方法。本实验采用金相显微镜、X射线衍射、扫描电子显微镜、宏观硬度测试、拉伸性能测试、冲击韧度测试等分析手段,较系统地研究分析了稀土元素Pr及Pr、Ti复合添加对AZ61镁合金显微组织和力学性能的影响。本文的主要研究结论有以下两部分：(一)稀土元素Pr单独添加对AZ61镁合金显微组织和力学性能影响的研究,添加稀土元素Pr后,凝固后的铸态显微组织除了基体α-Mg和离异共晶相β-Mg17Al12,又新增出现了稀土相短杆状或棒状Al11Pr3及AlPr。合金组织中连续粗大的网状结构变得细化弥散,分散成小的块状或岛状,显微组织得到改善,且晶粒明显细化；力学性能也得到显著提高,室温拉伸强度由原来的155MPa提高到添加后的202MPa,伸长率也由原来的6.55%增加到添加后的9.98%,硬度无明显改善。(二)稀土元素Pr、Ti复合添加对AZ61镁合金显微组织和力学性能的影响的研究,单独添加Ti添加量为0.6wt.%时,显微组织改善效果最明显,合金组织由原来的粗大网状结构细化为细小且均匀分布的岛状或颗粒状组织,金相照片未发现新相,但经SEM及EDS、XRD检测出现新相Al3Ti;在综合力学性能方面也是此时达到最优结合,抗拉强度由原来的155MPa增大为195MPa,伸长率也由原来的6.55%变为9.12%,尤其是冲击韧度改善明显,由原来的14.2J／cm2改善为21.2J／cm2,但硬度无明显改善；复合添加0.6wt.%Ti和1.2wt.%Pr后,合金的显微组织也较为分散细小,但有少许短杆状或者针状相生成,经检测发现为Al11Pr3相、AlPr相和Al3Ti相,起到增强相的作用；综合性能进一步小幅增强,此时合金的抗拉强度、伸长率、冲击韧度和硬度分别由原来的155MPa.6.55%、14.2J/cm2和53.5HB提升为添加后的210MPa.10.12%、22.1J/cm2和57.2HB。