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稀土镁合金作为一种高性能的新型镁合金材料,越来越受到人们的重视。不仅镁合金本身具有优越的性能,稀土元素特殊的结构特征提高了镁合金的强度。许多Mg-Zn-RE系合金已经被广泛的应用到重多领域中。但是迄今为止,Mg-Zn-Ce系相图的研究还不足以指导合金设计,已有的关于Mg-Zn-Ce系富镁侧局部相图的研究结果还不能作为科学依据,因此研究Mg—Zn-Ce系相图并依据它来进行其合金化设计是十分必要的。
本研究采用合金平衡组织结构分析法,通过对Mg81Zn17.5Ce1.5、Mg90Zn5Ce5、Mg88Zn2Ce10、Mg58Zn37Ce5、Mg93Ce5Zn2、Mg80Ce5Zn15,Mg92Ce7Zn1、Mg86Ce3.5Zn10.5、Mg87Zn8Ce5共9个三元合金350℃、300℃和200℃平衡组织进行的显微组织观察、电子探针微区成分分析、X射线衍射及电子衍射结构分析,确定Mg-Zn-Ce系富Mg角三个温度的等温截面图。
研究表明,温度低于350℃时,在Mg-Zn—Ce系富Mg角只存在固态的相平衡,不再有液相存在。350℃时,在Mg-Zn—Ce系富Mg角存在一个Zn含量连续变化、而Ce含量保持在8at％左右的线性化合物(Mg,Zn)92Ce8(T相),其成分范围为Mg:48.8～73.4at％,Zn:12.3～43.6at％,Ce:7.64～7.86 at％；该线性化合物为C心正交晶体结构。350℃时,Mg-Zn-Ce系富Mg角存在一个由线性化合物T和a(Mg)相组成的宽阔的两相区和a(Mg)+MgZn(Ce)相+T相的三相区；以及一个由a(Mg)+Mg12Ce(Zn)组成的两相区。
研究还表明,线性化合物T相稳定存在于350～200℃之间。而300℃和200℃时的Mg-Zn-Ce系富Mg角的等温截面图,同样存在a(Mg)+Mg12Ce(Zn)相和a(Mg)+T相的两相区,以及(Mg)+MgZn(Ce)+T相的三相区。而且相区的形状相差不大。