鎂合金是當(dāng)前最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,具有優(yōu)異的比剛度和比強(qiáng)度、良好的尺寸穩(wěn)定性、較高的電磁屏蔽性及優(yōu)異的切削加工性等優(yōu)點，在航空業(yè)和汽車、摩托車工業(yè)的應(yīng)用逐漸增多。當(dāng)前世界約70%以上的鎂合金零件應(yīng)用于汽車工業(yè)，汽車本身自重如減少100kg，則汽車運(yùn)行100km行程大約節(jié)油0.5L左右，而每節(jié)油1L就可減少CO2排放量2.5g，合計年CO2排放量大約減少30%以上，可見鎂合金的研究開發(fā)對于改善環(huán)境和節(jié)約能源有重要影響。研究認(rèn)為，稀土可以凈化鎂合金熔體，改善合金的鑄造性能，細(xì)化合金顯微組織，提高其抗氧化性能。相比其他稀土元素，稀土Sm具有特殊的斜方結(jié)構(gòu)，它在鎂中的固溶度可達(dá)5.7wt%，目前含Sm的Mg-Al系合金相關(guān)研究文獻(xiàn)很少。另外，AZ61合金既有較高的力學(xué)性能，又有優(yōu)良的鑄造性能?；谏鲜鲈?，本文研究了稀土Sm對AZ61合金顯微組織的影響。
實驗用原材料為鎂錠(純度99.95wt%)、鋁錠(純度99.98wt%)、鋅(分析純)、鎂-釤中間合金，所有原料熔煉前均要進(jìn)行干燥處理。合金的化學(xué)成分為（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）：6Al，1Zn，余量為Mg。Sm的含量分別為0,0.5,1,1.5,2。在電磁感應(yīng)熔煉爐中進(jìn)行合金熔煉，熔煉時采用SF60.2%(體積分?jǐn)?shù))+CO2對合金熔體進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)熔體溫度達(dá)到690℃時，將合金液澆注到預(yù)熱250℃的金屬模具中。用MgO粉覆蓋金屬試樣，放置在箱式爐中進(jìn)行固溶(420℃×20h)、時效(200℃×10h)處理。
在AZ61合金中添加0.5%～2.0%Sm稀土，合金的鑄態(tài)和時效態(tài)顯微組織得到明顯細(xì)化。在研究范圍內(nèi)，加入合金Sm后，合金內(nèi)形成了彌散分布的高熔點Al2Sm化合物相，Mg17Al12數(shù)量明顯減少；錯配度計算及TEM觀察表明，Al2Sm可以作為α-Mg的有效形核核心，這是Sm加入后可以顯著細(xì)化AZ61合金組織的一個重要原因。