Modyfikacja mikrostruktury stopów magnezu Mg-7Al dodatkami metali ziem rzadkich oraz Mg-3Al metodą ECAP

W pracy przedstawiono badania mikrostruktury i właściwości mechanicznych stopów Mg-7% Al z dodatkami 3% Nd i 10% Ho oraz stopu AZ31 po czterokrotnym przejściu przez kanał kątowy w temperaturze 150°C i 250°C. W mikrostrukturze stopów Mg-7% Al z dodatkami 3% Nd i 10% Ho po odlaniu obserwuje się roztwór α-Mg i mieszaninę eutektyczną α-Mg + Mg17Al12, fazy międzymetaliczne Al 2Nd i Al 11Nd3 oraz odpowiednio dla stopu z holmem Al2Ho. Po przesyceniu stopów w temperaturze 560°C w ciągu 3 godzin faza Mg17Al12 została rozpuszczona, fazy międzymetaliczne Al 2Nd i Al2Ho zostały wzbogacone aluminium, tworząc Al 3Nd i odpowiednio Al3Ho. Faza Al11Nd3 pozostaje w mikrostrukturze stabilna. Starzenie badanych stopów nieznacznie polepsza właściwości mechaniczne w temperaturze pokojowej. Obserwacje mikroskopowe stopu AZ31 po czterokrotnym przejściu przez kanał kątowy w 150 i 250°C ujawniają mikrostrukturę o bardzo drobnym ziarnie o średniej wielkości 1,5 μm i 3,2 μm dla wyższej temperatury procesu ECAP. W mikrostrukturze po procesie ECAP obserwowano zmiany świadczące o zachodzących procesach zdrowienia dynamicznego. Zmniejszenie wielkości ziarna powoduje zwiększenie twardości oraz wytrzymałości na ściskanie stopu AZ31 w temperaturze pokojowej.

---

In this work, the microstructure and mechanical properties of Mg-7% Al alloys doped with 3% Nd and 10% Ho and after four passes of ECAP at 150°C and 250°C of AZ31 alloy. It was found that as-cast microstructure of Mg-7% Al with 3% Nd and 10% Ho is characterized by α-Mg solid solution with eutectic mixture α-Mg and Mg 17Al12, intermetallic compounds Al2Nd and Al11Nd3, and Al2Ho respectively. During solution heat treatment Mg17Al12 phase was dissolved and intermetallics were transformed into Al3Nd and Al3Ho, whilst Al11Nd3 was remained in microstructure. Aging of investigated alloys increases slightly mechanical properties at ambient temperature. The microstructure of AZ31 alloy after four passes of ECAP at 150°C and 250°C consists of very fine grains with average size of 1.5 μm and 3.2 μm at higher pressing temperature. Processes of dynamic recovery during ECAP were observed. The grain refinement increases the hardness and compression strength of AZ31 alloy at ambient temperature.