稀土Gd和半固態(tài)等溫處理對(duì)Mg-6Al合金組織和性能的影響.pdf

1、本文采用金屬型鑄造制備了Mg-6A1-xGd鎂合金，利用掃描電鏡及能譜分析、X射線衍射分析、透射電鏡及光學(xué)顯微鏡觀察合金的組織結(jié)構(gòu)，研究稀土Gd的含量對(duì)Mg-6A1合金顯微組織及其室溫力學(xué)性能的影響。對(duì)Mg-6A1-xGd鎂合金進(jìn)行壓縮，研究形變量對(duì)Mg-6A1-xGd鎂合金變形組織的影響，定量計(jì)算形變后合金的激活能。對(duì)合金進(jìn)行半固態(tài)處理，分析等溫?zé)崽幚砉に噷?duì)Mg-6A1-xGd鎂合金半固態(tài)組織及力學(xué)性能的影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論分析得出結(jié)

2、論如下：
　　1、Mg-6A1合金中添加稀土元素Gd，能夠使合金的晶粒得到細(xì)化，β-Mg17A112相變得細(xì)小且彌散分布，其形貌由連續(xù)網(wǎng)狀變?yōu)榘刖W(wǎng)狀、顆粒狀。隨Gd含量增加，合金組織中β-Mg17A112相的數(shù)量減小，組織中出現(xiàn)新相A12Gd，當(dāng)加入量為0.9wt％時(shí)，合金組織的細(xì)化效果最好。
　　2、對(duì)Mg-6A1-0.9Gd合金進(jìn)行壓縮，隨變形量的增加，初始枝晶臂在應(yīng)力作用下被拉長(zhǎng)，最后變得破碎，晶粒變小。合金的共晶熔化

3、激活能隨形變率的增大從3236.91kJ·mol-1減小到2962.99kJ·mol-1，而畸變能增大到273.92kJ·mol-1。在壓縮變形過(guò)程中，組織內(nèi)部出現(xiàn)缺陷。
　　3、對(duì)Mg-6A1-0.9Gd合金進(jìn)行半固態(tài)等溫?zé)崽幚?，隨著等溫溫度的升高，合金中液相率升高，固相率降低，組織由粗大枝晶變成等軸晶。隨保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，合金半固態(tài)組織中枝晶形貌逐漸消失，二次枝晶臂熔斷，大塊狀顆粒開(kāi)始分離，最終變成圓整、均勻的等軸晶。隨變形量的

4、增加，晶界處的液相逐漸增多，晶粒趨于圓整、均勻。
　　4、隨著Gd含量的增加，鑄態(tài)Mg-6A1-xGd鎂合金的抗拉強(qiáng)度、沖擊韌性及伸長(zhǎng)率均呈現(xiàn)先提高后降低的趨勢(shì)。當(dāng)Gd含量為0.9wt%時(shí)，合金的抗拉強(qiáng)度達(dá)到210.93MPa，伸長(zhǎng)率為9.42%，與Mg-6A1合金相比，抗拉強(qiáng)度提高了21.4%，伸長(zhǎng)率提高了120%。鑄態(tài)Mg-6A1-0.9Gd鎂合金沖擊韌性為14.5J/cm2，比Mg-6A1合金提高了45%，達(dá)到最大值。半固態(tài)