镁合金是当前最轻的金属结构材料,具有优异的比刚度和比强度、良好的尺寸稳定性、较高的电磁屏蔽性及优异的切削加工性等优点，在航空业和汽车、摩托车工业的应用逐渐增多。当前世界约70%以上的镁合金零件应用于汽车工业，汽车本身自重如减少100kg，则汽车运行100km行程大约节油0.5L左右，而每节油1L就可减少CO2排放量2.5g，合计年CO2排放量大约减少30%以上，可见镁合金的研究开发对于改善环境和节约能源有重要影响。研究认为，稀土可以净化镁合金熔体，改善合金的铸造性能，细化合金显微组织，提高其抗氧化性能。相比其他稀土元素，稀土Sm具有特殊的斜方结构，它在镁中的固溶度可达5.7wt%，目前含Sm的Mg-Al系合金相关研究文献很少。另外，AZ61合金既有较高的力学性能，又有优良的铸造性能。基于上述原因，本文研究了稀土Sm对AZ61合金显微组织的影响。
实验用原材料为镁锭(纯度99.95wt%)、铝锭(纯度99.98wt%)、锌(分析纯)、镁-钐中间合金，所有原料熔炼前均要进行干燥处理。合金的化学成分为（质量分数，%）：6Al，1Zn，余量为Mg。Sm的含量分别为0,0.5,1,1.5,2。在电磁感应熔炼炉中进行合金熔炼，熔炼时采用SF60.2%(体积分数)+CO2对合金熔体进行保护。当熔体温度达到690℃时，将合金液浇注到预热250℃的金属模具中。用MgO粉覆盖金属试样，放置在箱式炉中进行固溶(420℃×20h)、时效(200℃×10h)处理。
在AZ61合金中添加0.5%～2.0%Sm稀土，合金的铸态和时效态显微组织得到明显细化。在研究范围内，加入合金Sm后，合金内形成了弥散分布的高熔点Al2Sm化合物相，Mg17Al12数量明显减少；错配度计算及TEM观察表明，Al2Sm可以作为α-Mg的有效形核核心，这是Sm加入后可以显著细化AZ61合金组织的一个重要原因。（榕霖）




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