L'alliage de magnésium est actuellement le matériau de structure métallique le plus léger. Il présente une excellente rigidité spécifique et une excellente résistance spécifique, une bonne stabilité dimensionnelle, un blindage électromagnétique élevé et une excellente aptitude au traitement de coupe. Il est largement utilisé dans l’industrie aéronautique, automobile et moto. les demandes se multiplient progressivement. À l'heure actuelle, plus de 70 % des pièces en alliage de magnésium dans le monde sont utilisées dans l'industrie automobile. Si le poids de la voiture elle-même est réduit de 100 kg, la voiture économisera environ 0,5 litre de carburant pour 100 km de trajet. Chaque litre de carburant économisé peut réduire les émissions de CO2 de 2,5 g. Les émissions annuelles totales de CO2 sont réduites de plus de 30 %. On peut constater que la recherche et le développement d’alliages de magnésium ont un impact important sur l’amélioration de l’environnement et les économies d’énergie. Des études suggèrent que les terres rares peuvent purifier les alliages de magnésium fondus, améliorer les propriétés de coulée de l'alliage, affiner la microstructure de l'alliage et améliorer sa résistance à l'oxydation. Comparée à d'autres éléments de terres rares, la terre rare Sm a une structure rhombique spéciale et sa solubilité solide dans le magnésium peut atteindre 5,7 % en poids. Actuellement, il existe peu de documents de recherche relatifs aux alliages Mg-Al contenant du Sm. De plus, l'alliage AZ61 possède à la fois des propriétés mécaniques élevées et d'excellentes propriétés de coulée. Sur la base des raisons ci-dessus, cet article étudie l'effet des terres rares Sm sur la microstructure de l'alliage AZ61.
Les matières premières utilisées dans l'expérience sont des lingots de magnésium (pureté 99,95 en poids), des lingots d'aluminium (pureté 99,98 en poids), du zinc (analytiquement pur) et un alliage maître magnésium-samarium. Toutes les matières premières doivent être séchées avant la fusion. La composition chimique de l'alliage est (fraction massique, %) : 6Al, 1Zn, et le reste est Mg. Le contenu de Sm est respectivement 0,0.5,1,1.5,2. L'alliage est fondu dans un four de fusion à induction électromagnétique, et SF60,2 % (fraction volumique) + CO2 est utilisé pour protéger l'alliage fondu pendant la fusion. Lorsque la température de fusion atteint 690 degrés, le liquide d'alliage est versé dans un moule métallique préchauffé à 250 degrés. Couvrez l'échantillon de métal avec de la poudre de MgO et placez-le dans un four à caisson pour un traitement en solution solide (420 degrés × 20 h) et un traitement de vieillissement (200 degrés × 10 h).
En ajoutant {{0}},5 % à 2,0 % de terres rares Sm à l'alliage AZ61, la microstructure de l'alliage à l'état brut de coulée et vieilli est considérablement affinée. Dans le cadre de l’étude, après avoir ajouté du Sm à l’alliage, une phase composée dispersée d’Al2Sm à point de fusion élevé s’est formée dans l’alliage et la quantité de Mg17Al12 a été considérablement réduite. Les calculs de mésappariement et les observations TEM ont montré que Al2Sm peut servir de noyau de nucléation efficace pour -Mg. C'est une raison importante pour laquelle la structure de l'alliage AZ61 peut être considérablement affinée après l'ajout de Sm.
