Sm對(duì)Mg-Gd-Y-Zr合金組織和性能的影響.pdf

1、高性能輕型合金材料是國(guó)家“十二五”規(guī)劃重點(diǎn)發(fā)展的新材料之一。鎂合金作為一種密度較低的輕金屬結(jié)構(gòu)材料，其比強(qiáng)度、比剛度高，電磁屏蔽性佳，阻尼減振性、散熱性好，可滿足交通工具、航空航天領(lǐng)域及電子產(chǎn)品對(duì)質(zhì)輕、減振、防輻射等方面的要求，具有廣闊的應(yīng)用前景。稀土對(duì)鎂合金的強(qiáng)化效果顯著，其中Mg-Gd-Y-Zr系合金表現(xiàn)出較佳的力學(xué)性能。如何減少Gd、Y的用量，利用低成本的稀土元素部分替代合金中昂貴的元素來(lái)降低制備成本已成為當(dāng)前Mg-Gd-Y-Zr

2、研究領(lǐng)域的重要課題。
　　本文采用鎂合金電阻熔煉爐在保護(hù)氣氛下制備不同 Sm含量的Mg-6Gd-3Y-Sm-0.5Zr合金，利用萬(wàn)能拉伸試驗(yàn)機(jī)、X射線衍射、光學(xué)金相、掃描電鏡等測(cè)試手段分析材料的宏觀力學(xué)性能和微觀形貌。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1.研究了稀土元素Sm對(duì)鑄態(tài)Mg-6Gd-3Y-xSm-0.5Zr（x=0,1,3,6）合金組織及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，鑄態(tài)Mg-6Gd-3Y-Zr組織由α-Mg、Mg24Y5、Mg

3、5Gd相構(gòu)成，Sm加入后出現(xiàn)Mg41Sm5相。隨著Sm含量的增加，合金第二相逐漸增多，為粗大骨骼狀共晶組織；隨著Sm含量的增加，合金抗拉強(qiáng)度呈先升高后降低再回升的變化趨勢(shì)，延伸率呈現(xiàn)與抗拉強(qiáng)度相反的變化趨勢(shì)。
　　2.分析了稀土元素Sm對(duì)固溶態(tài)Mg-6Gd-3Y-xSm-0.5Zr（x=0,1,3,6）合金組織及力學(xué)性能的影響。經(jīng)過(guò)530??C固溶處理，合金的組織得到了改善，隨著固溶處理時(shí)間的延長(zhǎng)，原鑄態(tài)下粗大的共晶組織逐漸消失，

4、新生成富稀相，并且隨著稀土Sm的增加，塊狀相逐漸增多。研究表明，經(jīng)過(guò)8h固溶處理，合金力學(xué)性能最佳，隨著Sm含量增加合金的抗強(qiáng)度逐漸升高。在8 h固溶態(tài)下，Mg-6Gd-3Y-6Sm-0.5Zr合金抗拉強(qiáng)度最高，為231.87 MPa，其延伸率為2.24％；合金延伸率隨著Sm含量的增加逐漸下降，可能與組織中富稀土相的增加有關(guān)。
　　3.研究了時(shí)效對(duì)Mg-6Gd-3Y-6Sm-0.5Zr合金組織及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明， Mg-6