鑄造Mg-Gd-Zn合金中長周期堆垛有序結(jié)構(gòu)的形成和演化規(guī)律.pdf

1、當今節(jié)能環(huán)保已成為世界性的主題，被譽為“21世紀綠色環(huán)保工程材料”的鎂合金已逐漸成為最具競爭力的輕質(zhì)金屬結(jié)構(gòu)材料之一。近幾年，汽車等產(chǎn)業(yè)輕量化需要力學(xué)性能更好的輕質(zhì)材料，因此鎂合金研究開發(fā)的重點在于如何提高鎂合金材料性能、降低制備加工成本從而擴大鎂合金的應(yīng)用范圍。
　　Mg-Gd合金系由于其出色的時效強化特性成為最具潛力的合金系之一，而加入Zn之后形成的LPSO結(jié)構(gòu)更是為合金的強化提供了新的思路，但關(guān)于Mg-G d-Zn合金的研究

2、卻剛剛起步，尤其是LPS O結(jié)構(gòu)的形成條件，演化規(guī)律，調(diào)控手段等還不完善，值得深入研究。
　　本文以Mg-Gd-Zn合金作為研究對象，通過OM、XRD、SEM、T EM、EDS以及納米壓痕和硬度等測試和分析手段，研究了不同合金成分和不同冷卻速率對Mg-G d-Zn合金中LP SO結(jié)構(gòu)形成和演化規(guī)律的影響，以及在進行T4處理后，合金組織尤其是LPSO結(jié)構(gòu)的演化規(guī)律，主要研究結(jié)論如下：
　　在鑄態(tài)Mg-G d-Zn合金中，存在著

3、2種晶格類型不同的LPSO結(jié)構(gòu)，分別為層片狀14H-LP SO結(jié)構(gòu)和18R-LP SO結(jié)構(gòu)。前者存在于α-Mg基體內(nèi)，而后者作為第二相存在于晶界處。這是首次在鑄態(tài)下Mg-G d-Zn合金中發(fā)現(xiàn)晶界處存在18R-LP S O結(jié)構(gòu)。
　　隨著Gd在合金中含量的增加，共晶次生相(Mg,Zn)3Gd的晶格常數(shù)發(fā)生變化。當G d/Zn≥1時，晶內(nèi)LPSO結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，Gd/Zn=2:1、3:1時晶界處 LPS O結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，但當 G d含量再度增

4、加，Gd/Zn=4:1、5:1時，晶界處LP S O結(jié)構(gòu)消失，晶內(nèi)LP SO結(jié)構(gòu)體積分數(shù)減少。
　　當合金冷卻速率v≤5.8K/s時，合金晶界處出現(xiàn)18R-LP SO結(jié)構(gòu)。隨著冷卻速率的增加，晶界上的18R-LP SO結(jié)構(gòu)和晶內(nèi)14H-LP S O結(jié)構(gòu)體積分數(shù)逐漸減少，銅模鑄造時均消失。兩者中晶界上的18R-LP SO結(jié)構(gòu)對冷卻速度的變化更為敏感，即隨著冷卻速度的增高，晶界上的18R-LP S O結(jié)構(gòu)最先消失。
　　T4處理