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本实验以常用的 AZ31镁合金作为研究对象,添加稀土元素 La,目的是为了探究La对于镁合金的作用机制,找到AZ31+x%La镁合金微观组织结构、力学性能、抗腐蚀性能和电磁屏蔽效能的最佳合金构成。实验采用蔡司晶相显微镜观察显微结构,SEM扫描电子显微镜观察稀土相形貌、拉伸断口和腐蚀微观形貌,使用XRD X射线衍射分析仪确定生成物物相,使用维氏硬度测试仪测试试样硬度,用电导率仪和法兰轴测试仪测试AZ31+x%La的电磁屏蔽效能。 研究结果显示: 稀土 La的加入会逐渐替代原来的β(Mg17Al12)相优先与 Al生成新生稀土相Al11La3相,新生相会富集在晶界周围,起到均匀组织结构、细化晶粒的作用。在 La质量分数为0.9%时,铸态和热处理态的晶粒尺寸分别降低至60.45μm和24.24μm。但是La的继续增加,晶粒又会小尺寸长大,Al11La3相会增多且变得不规则。 La的添加可以提高AZ31镁合金的力学性能。当La的质量分数达到0.9%时,铸态维氏硬度最大达到90.4HV,热处理态达到100.3HV,过量的La又使得硬度减少到75.7HV。抗冲击性也有提高,热处理态由未添加稀土的14.3J/cm2增加至16.2J/cm2又减少到14.8J/cm2。 La可以改善AZ31镁合金的抗腐蚀性能。在失重试验中,当La的添加量达到0.9%时得到最慢的腐蚀速率0.057μg/h/mm2。在电化学腐蚀实验中,稀土La的添加能够提高AZ31镁合金的自腐蚀电位,降低腐蚀电流密度,即提高AZ31镁合金腐蚀性能。 对于 AZ31镁合金的电导率和电磁屏蔽效能,La的添加也有明显的影响。铸态和热处理态的相对铜电导率峰值分别达到27.8和29.6,由于电导率的提高,相对应的电磁屏蔽效能 SE值也提高,尤其对于中高频波段的电磁波有很大的提高。当 La的含量达到0.9%时,电磁屏蔽性能最好,0-500MHz的SE值达到95.8dB,500-1000MHz达到89.1dB,1000-1500MHz的 SE值达到86.7dB。比起未添加稀土La的AZ31镁合金,电磁屏蔽效能有很大的提升。