鎂合金是目前工業(yè)上應(yīng)用的最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，它具有高的比強(qiáng)度和比剛度、優(yōu)良的阻尼減震性能、高的尺寸穩(wěn)定性、高的熱導(dǎo)率、優(yōu)良的電磁屏蔽性能和優(yōu)良的機(jī)械加工性能等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于汽車、電子、3C等相關(guān)行業(yè)。提高鎂合金的力學(xué)性能是繼續(xù)擴(kuò)大其應(yīng)用范圍的一個(gè)關(guān)鍵因素。稀土元素由于具有獨(dú)特的核外電子排布，表現(xiàn)出獨(dú)特的性質(zhì)。在冶金過程中它可以起到凈化合金熔體、改善合金組織、提高合金室溫及高溫力學(xué)性能、增強(qiáng)合金耐腐蝕性能等作用，因而日益得到研究人員的重視。稀土元素Sm相比其他稀土元素具有獨(dú)特的斜方結(jié)構(gòu)，Sm在鎂中的最大固溶度為5.7%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。本文以Mg-Sm合金為研究對(duì)象，研究稀土Sm對(duì)合金顯微組織和力學(xué)性能的影響和熱處理條件對(duì)合金組織和力學(xué)性能的影響，以期為進(jìn)一步研究該合金的組織性能與工藝的相互關(guān)系提供實(shí)驗(yàn)參考。

所用原材料為鎂錠(純度為99.9%)和稀土元素Sm(純度為99%)，所有原料裝爐前均要進(jìn)行干燥處理。熔煉了三爐合金，其中Sm的含量分別為：1.0%，2.0%，3.0%。配料時(shí)考慮合金元素的實(shí)收率。鎂合金熔煉在井式坩堝爐中進(jìn)行，熔煉過程采用1%SF6(體積分?jǐn)?shù))+99%CO2混合氣體對(duì)合金液進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)合金液溫度達(dá)到澆注溫度(700℃)時(shí)，澆注到預(yù)熱至200℃的金屬型模具中。對(duì)鑄錠用350t的擠壓機(jī)進(jìn)行正向擠壓，由Φ60mm擠壓到Φ16mm，擠壓溫度為400℃。對(duì)擠壓后的棒材分別進(jìn)行T4(525℃×8h，水冷)、T6(T4處理后分別經(jīng)200℃和225℃時(shí)效)和T5(200℃時(shí)效)處理。

當(dāng)鎂錠中加入稀土元素Sm時(shí)，組織中有呈粒狀的第二相，隨Sm含量的增加(1.0%～3.0%)，第二相體積分?jǐn)?shù)增加。Sm對(duì)于鎂具有較好的固溶強(qiáng)化效果，Mg-Sm系合金的時(shí)效強(qiáng)化主要來源于脫溶相與位錯(cuò)的交互作用，當(dāng)脫溶相細(xì)小彌散分布時(shí)，強(qiáng)化效果好。對(duì)擠壓態(tài)Mg-Sm系合金，直接時(shí)效(T5處理)可以得到形變強(qiáng)化和時(shí)效硬化的雙重作用，使合金呈現(xiàn)良好的綜合力學(xué)性能。

(關(guān)鍵字：熱處理 Mg-Sm 鎂合金)