Gd含量對Mg-Nd-Y-Zn合金組織與力學(xué)性能的影響.pdf

1、鎂合金作為最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料而受到眾多研究者的關(guān)注,其中以稀土鎂合金為最。研究表明,加入Gd元素后,稀土鎂合金的力學(xué)性能會有顯著提高。但目前針對稀土鎂合金的研究大多是低含量的鑄造稀土鎂合金和高含量的變形稀土鎂合金,而在鑄造條件下,稀土元素對鎂合金的影響研究較少。
　　本文以Mg-Nd-Y-Zn鎂合金為基礎(chǔ),通過添加Gd、Zr元素,改善合金組織,提高合金性能。本實驗采用常規(guī)金屬模具制備稀土鎂合金,后續(xù)采用固溶時效處理。實驗結(jié)果表明:

2、
　　(1)隨著Gd含量的增多,不含Zr的Mg-3Nd-2Y-0.7Zn鎂合金系的組織由開始出現(xiàn)的粗大樹枝晶轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的等軸晶,合金的平均晶粒尺寸也逐漸減小,從50-60μm降至23μm左右。當(dāng)Gd的加入量增至11wt.％時,鎂合金的晶粒平均尺寸與加Zr鎂合金的晶粒尺寸相近,即23μm左右。而鑄態(tài)鎂合金中Gd、Nd元素偏聚在晶界上,Y元素則均勻地分布在基體中。
　　(2)Gd對Mg-3Nd-2Y-0.7Zn-0.7Zr鎂合金

3、系鑄態(tài)組織的晶粒細(xì)化貢獻不大,合金系的晶粒平均尺寸均在20-25μm范圍內(nèi)。合金系中析出相隨著Gd含量的增多而逐漸增多。析出相為二元或多元共晶化合物,鎂基體內(nèi)有富Zr顆粒出現(xiàn)。
　　(3)含鋯鎂合金系經(jīng)T6處理后,晶粒發(fā)生球化,晶界上出現(xiàn)兩種形態(tài)的析出相,其主要成分為Gd、Nd和Zn,而Y則部分溶入鎂基體中,部分在晶界內(nèi)形成富含Y的塊狀析出物。晶界內(nèi)也析出大量細(xì)小的彌散相,該相是以Zr和Zn為主的二元化合物。
　　(4)T6