Al對(duì)Mg-5Gd-3Y合金組織和性能的影響.pdf

1、稀土鎂合金(Mg-RE合金)因其良好的室溫和高溫力學(xué)性能，而成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。對(duì)于不含Al的Mg-RE系合金，特別是對(duì)于Mg-Gd-Y-Zr系合金，Zr被認(rèn)為是十分有效的晶粒細(xì)化劑。但 Zr主要以 Mg-Zr中間合金的形式加入，具有利用率低、惡化合金回收性等缺點(diǎn)。因此用廉價(jià)的 Al替代 Zr，不僅可以降低鎂合金的經(jīng)濟(jì)成本，改善鎂合金的回收性，還可以提高鎂合金的性能。
　　本文以Mg-5Gd-3Y合金為基礎(chǔ)，按0.6wt.％、0

2、.8wt.%、1.0wt.%的比例加入Al元素，同時(shí)與加入0.4wt.%Zr的合金對(duì)比，研究 Al對(duì) Mg-5Gd-3Y合金微觀組織和力學(xué)性能的影響。
　　研究結(jié)果表明，鑄態(tài)Mg-5Gd-3Y合金組織由α-Mg基體、Mg5Gd和Mg24Y5相組成。加入 Al后，出現(xiàn)了新相 Al2Gd、Al2Y，晶粒明顯細(xì)化。選取強(qiáng)度最高的Mg-5Gd-3Y-0.8Al合金進(jìn)行熱處理工藝優(yōu)化，得出最佳的熱處理工藝參數(shù)為：510℃固溶6h，225℃時(shí)

3、效12h。
　　經(jīng)熱處理的Mg-5Gd-3Y-(0,0.6,0.8,1.0)Al合金的晶粒尺寸隨Al含量增加由117.2μm減小到24.6μm，而Mg-5Gd-3Y-0.4Zr合金的晶粒尺寸為110.7μm，表明Al對(duì)合金的晶粒細(xì)化效果比 Zr更為顯著。隨著 Al含量的增大，組織中的第二相逐漸增多。Al含量為0.8wt.%時(shí)，組織較為均勻。當(dāng) Al含量增大到1.0wt.%時(shí)，第二相開始團(tuán)聚。錯(cuò)配度計(jì)算結(jié)果表明，Al2Gd、Al2Y

4、可作為鎂基體有效的形核核心。
　　隨Al含量的增加，時(shí)效態(tài) Mg-5Gd-3Y-xAl合金在同一溫度下的抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率先升高后降低，當(dāng) Al含量為0.8wt.%時(shí)，合金的抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率均達(dá)到最大，且抗拉強(qiáng)度大于含0.4wt.%Zr的合金。在成分一定時(shí)，合金的抗拉強(qiáng)度隨溫度的升高而下降，室溫下 Mg-5Gd-3Y-0.8Al合金的抗拉強(qiáng)度最大，為207MPa，而合金的伸長(zhǎng)率則隨溫度的升高而增大。
　　在200℃/50MPa