Li對(duì)長(zhǎng)周期有序堆垛結(jié)構(gòu)強(qiáng)化的Mg-Gd-Zn合金組織和性能的影響.pdf

1、稀土鎂合金具有優(yōu)異的室溫和高溫綜合力學(xué)性能，在航空航天、民用和軍工等眾多領(lǐng)域均有廣闊的應(yīng)用前景。稀土鎂合金中長(zhǎng)周期有序堆垛強(qiáng)化相的出現(xiàn)，使得鎂合金的組織極具特色的同時(shí)合金的強(qiáng)韌性顯著提升，迅速成為國(guó)內(nèi)外關(guān)注的焦點(diǎn)。
　　本文通過(guò)常規(guī)鑄造方法及熱處理工藝制備出只含晶內(nèi)層片狀長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)相的Mg-Gd-Zn-Li合金，并通過(guò)Zr對(duì)合金晶粒進(jìn)一步細(xì)化處理，最后對(duì)晶粒細(xì)化后的Mg-Gd-Zn-Li-Zr合金進(jìn)行了正擠壓變形處理。采用光學(xué)顯微

2、鏡、掃描電鏡、XRD和透射電鏡等手段對(duì)合金組織進(jìn)行表征，探究了不同工藝下Li對(duì)Mg-Gd-Zn合金組織和性能的影響。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）Li元素能夠有效細(xì)化鑄態(tài)MgGd3Zn合金α-Mg枝晶，均勻共晶相分布，但添加量達(dá)到6％（at.%）以上，會(huì)顯著增加共晶相的量，于性能不利；
　?。?）Mg96-xGd3Zn1Lix(at.%)(x=2，4，6)合金最佳的固溶處理工藝為500℃?45h。合金中的(Mg,Zn)3Gd

3、相在固溶處理過(guò)程中顆?；?，但是不發(fā)生相變；Li元素的添加會(huì)抑制固溶處理過(guò)程中長(zhǎng)周期相的形成，微量Li即可強(qiáng)烈抑制晶界處(Mg,Zn)3Gd相向塊狀長(zhǎng)周期相的轉(zhuǎn)變，而Li元素添加量低于6%時(shí)，對(duì)晶內(nèi)層片狀長(zhǎng)周期相影響較??；
　　（3）Zr可以有效細(xì)化MgGd3Zn1Li4合金晶粒，消除枝晶，形成細(xì)小等軸晶，使得鑄態(tài)及后續(xù)固溶態(tài)組織的均勻性顯著改善，最佳添加量為0.3%（at.%）；
　?。?）常規(guī)鑄造工藝下，Li的添加對(duì)MgG

4、d3Zn1合金鑄造性能不利，產(chǎn)生缺陷，難以有效提高鑄態(tài)及熱處理態(tài)MgGd3Zn1合金的綜合力學(xué)性能；
　?。?）MgGd3Zn1Li4Zr0.3合金經(jīng)正擠壓變形后，發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，晶粒顯著細(xì)化，固溶處理后擠壓所得的合金中動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒的尺寸要比鑄態(tài)擠壓下的顯著細(xì)化；鑄態(tài)下擠壓，第二相完全碎化為亞微米顆粒，而固溶處理后擠壓所得合金的第二相碎化為亞微米顆粒和少量微米級(jí)尺寸的大顆粒；
　?。?）正擠壓變形處理顯著提高了MgGd3Z