Y含量對(duì)Mg-Gd-Y-Sm-Zr合金組織和性能的影響.pdf

1、普通鎂合金在高溫下較低的力學(xué)性能和抗蠕變性能，嚴(yán)重阻礙其廣泛應(yīng)用。鎂-稀土(Mg-RE)系合金由于具有優(yōu)異的高溫性能，而成為近年來國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)。在稀土元素中，釔是提高鎂合金耐熱性能的有效元素之一。本文研究了稀土元素Y(釔)含量對(duì)Mg-Gd-Y-Sm-Zr系鎂合金的組織和耐熱性能的影響。
　　本文以Mg-12Gd-(1-5)Y-1Sm-0.5Zr合金為研究對(duì)象，通過拉伸及高溫蠕變?cè)囼?yàn)，運(yùn)用金相顯微分析、X射線衍射分析、帶電子

2、能譜儀的掃描電子顯微鏡分析等測(cè)試手段對(duì)鑄態(tài)、時(shí)效態(tài)試驗(yàn)合金的顯微組織、力學(xué)性能和抗蠕變性能進(jìn)行分析和比較。結(jié)果表明：鑄態(tài)Mg-12Gd-(1-5)Y-1Sm-0.5Zr合金的組織都是由α-Mg基體和共晶相(Mg5Gd、Mg24Y5、Mg41Sm5)組成。Mg24Y5可以作為最有效的形核核心，從而細(xì)化組織。在本研究的范圍內(nèi)，隨著Y含量的增加，鑄態(tài)實(shí)驗(yàn)合金中的共晶相逐漸增加，室溫抗拉強(qiáng)度降低，Y含量為1％時(shí)為221MPa。合金的斷裂方式均為

3、脆性斷裂。鑄態(tài)合金經(jīng)固溶時(shí)效處理后，Mg-12Gd-(1-5)Y-1Sm-0.5Zr合金組成相的種類沒有變化，只是相含量有所改變。由于固溶強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化和析出強(qiáng)化等，時(shí)效態(tài)試驗(yàn)合金的室溫和高溫力學(xué)性能明顯提高，高溫性能優(yōu)于WE54合金。在室溫(25℃)-300℃范圍內(nèi)，隨著拉伸試驗(yàn)溫度的升高，合金的延伸率逐漸增大，而合金的抗拉強(qiáng)度隨著溫度的升高先增加后降低，在250℃時(shí)達(dá)到最大值(322MPa)，這種現(xiàn)象與一般合金的力學(xué)性能-溫度變化曲

4、線有顯著差別。試驗(yàn)合金的抗拉強(qiáng)度具有明顯的反常溫度效應(yīng)。隨著拉伸溫度的提高，合金的斷裂方式有從脆性斷裂到韌性斷裂轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。Mg-12Gd-(1-5)Y-1Sm-0.5Zr合金具有優(yōu)異的抗高溫蠕變性能，總體優(yōu)于目前商用的 WE54和 WE43耐熱鎂合金。在200℃/50MPa、300℃/70MPa條件下， Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr合金具有更好的高溫抗蠕變性能。在300℃/70MPa條件下蠕變100h后，Mg-12Gd-(