鈰對Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金組織與性能的影響.pdf

1、Mg-Gd-Y-Zr系合金具有優(yōu)異的室溫及高溫力學(xué)性能，在航空航天領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本文采用金相顯微鏡，硬度測試、單軸拉伸、X射線衍射，掃描電鏡、透射電鏡以及熱模擬實(shí)驗(yàn)，研究了稀土Ce對Mg-5.5Gd-4.5Y-Nd-Zr合金組織與性能的影響，得出以下結(jié)論:
　　 (1)揭示了合金元素Ce對Mg-5.5Gd-4.5Y-Nd-Zr合金鑄態(tài)組織的影響規(guī)律及機(jī)理。添加Ce細(xì)化了Mg-5.5Gd-4.5Y-Nd-Zr合金的鑄態(tài)組

2、織，當(dāng)Ce含量在0～0.2％范圍內(nèi)時，隨稀土含量Ce的增加，細(xì)化效果增強(qiáng)，鑄態(tài)合金的平均晶粒尺寸由68.7μm減小至55μm。進(jìn)一步增加Ce含量到0.35％時，平均晶粒尺寸基本不變。其細(xì)化機(jī)理為:Ce元素的添加增大了凝固過程中固液前沿熔體的過冷度，增加了形核核心。
　　 (2)鑄態(tài)合金晶界上分布有網(wǎng)狀的非平衡共晶組織，由α-Mg和Mg5.05Gd組成，經(jīng)固溶處理后，非平衡共晶消失，殘留大量的方塊狀粒子，其化學(xué)成分為Mg2Gd。<

3、br>　　 (3)揭示了Ce在Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金中的分布規(guī)律與存在形式。Ce在合金中主要以Mg12Ce粒子的形式存在，形貌為橢球狀，只有少量的Ce固溶進(jìn)入基體。
　　 (4)優(yōu)化了合金的化學(xué)成分，較優(yōu)的合金成分為Mg-5.5Gd-4.5Y-Nd-0.2Ce-Zr。該合金擠壓-T5態(tài)室溫抗拉強(qiáng)度為402MPa，300℃高溫抗拉強(qiáng)度為232MPa，較未添加Ce的合金分別提高46MPa、30MPa。室溫抗拉強(qiáng)度的提高可歸

4、結(jié)為添加Ce促進(jìn)β'相的析出，高溫抗拉強(qiáng)度的提高可歸結(jié)為析出相體積分?jǐn)?shù)的增加和彌散分布的具有高熱穩(wěn)定性的Mg12Ce粒子。
　　 (5)探明了Mg-5.5Gd-4.5Y-Nd-xCe-Zr（x=0，0.2wt.％）合金在375℃～525℃、應(yīng)變速率為0.01s-1、0.1s-1和1s-1制度下的熱壓縮變形規(guī)律。計算了Mg-5.5Gd-4.5Y-Nd-xCe-Zr(x=0，0.2wt.％)合金在425℃～525℃的變形表觀激活能分