Al對Mg-5Gd-3Y合金組織和性能的影響.pdf

1、稀土鎂合金(Mg-RE合金)因其良好的室溫和高溫力學性能，而成為近年來研究的熱點。對于不含Al的Mg-RE系合金，特別是對于Mg-Gd-Y-Zr系合金，Zr被認為是十分有效的晶粒細化劑。但 Zr主要以 Mg-Zr中間合金的形式加入，具有利用率低、惡化合金回收性等缺點。因此用廉價的 Al替代 Zr，不僅可以降低鎂合金的經(jīng)濟成本，改善鎂合金的回收性，還可以提高鎂合金的性能。
　　本文以Mg-5Gd-3Y合金為基礎(chǔ)，按0.6wt.％、0

2、.8wt.%、1.0wt.%的比例加入Al元素，同時與加入0.4wt.%Zr的合金對比，研究 Al對 Mg-5Gd-3Y合金微觀組織和力學性能的影響。
　　研究結(jié)果表明，鑄態(tài)Mg-5Gd-3Y合金組織由α-Mg基體、Mg5Gd和Mg24Y5相組成。加入 Al后，出現(xiàn)了新相 Al2Gd、Al2Y，晶粒明顯細化。選取強度最高的Mg-5Gd-3Y-0.8Al合金進行熱處理工藝優(yōu)化，得出最佳的熱處理工藝參數(shù)為：510℃固溶6h，225℃時

3、效12h。
　　經(jīng)熱處理的Mg-5Gd-3Y-(0,0.6,0.8,1.0)Al合金的晶粒尺寸隨Al含量增加由117.2μm減小到24.6μm，而Mg-5Gd-3Y-0.4Zr合金的晶粒尺寸為110.7μm，表明Al對合金的晶粒細化效果比 Zr更為顯著。隨著 Al含量的增大，組織中的第二相逐漸增多。Al含量為0.8wt.%時，組織較為均勻。當 Al含量增大到1.0wt.%時，第二相開始團聚。錯配度計算結(jié)果表明，Al2Gd、Al2Y

4、可作為鎂基體有效的形核核心。
　　隨Al含量的增加，時效態(tài) Mg-5Gd-3Y-xAl合金在同一溫度下的抗拉強度和伸長率先升高后降低，當 Al含量為0.8wt.%時，合金的抗拉強度和伸長率均達到最大，且抗拉強度大于含0.4wt.%Zr的合金。在成分一定時，合金的抗拉強度隨溫度的升高而下降，室溫下 Mg-5Gd-3Y-0.8Al合金的抗拉強度最大，為207MPa，而合金的伸長率則隨溫度的升高而增大。
　　在200℃/50MPa