Mg--Zn--Gd系相平衡及其合金力學性能研究.pdf

1、鎂合金以其低密度、高比強度、優(yōu)良的導(dǎo)熱性、可回收性、抗電磁干擾及優(yōu)良的屏蔽性能等特點，被譽為新型“綠色工程材料”，在航空航天、汽車制造、醫(yī)療器械、國防軍事、3c產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景。在Mg-Zn基合金中添加稀土元素，可形成種類豐富的化合物，增加有效強化相的選擇性，但是Mg-Zn-RE系三元化合物及其相關(guān)相平衡的研究還存在著很大的分歧。
　　由于Gd在鎂中有較高的固溶度，在Mg-Zn系合金中添加Gd，可以得到LPO、準晶

2、相等強化相，從而提高合金的力學性能。本研究從Mg-Zn-Gd合金入手，通過掃描電鏡組織觀察、能譜成分分析、XRF、XRD、TEM等分析方法測定了Mg-Zn-Gd合金富鎂角400℃、335℃的等溫截面圖，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了3種合金成分，通過熱擠壓工藝，進一步研究不同Zn/Gd比下析出相對擠壓態(tài)Mg-Zn-Gd合金力學性能的影響。主要結(jié)論如下:
　　1.在氬氣保護的中頻感應(yīng)電爐中，采用石墨坩堝，可以熔制出成分準確、組織均勻的Mg-Zn

3、-Gd系合金。
　　2.Mg-Zn-Gd系三元化合物X相、W相、H相及I相在400℃、335℃時都可與Mg基固溶體平衡。Mg-Zn-Gd系低Gd側(cè)400℃等溫截面圖中存在著三相區(qū)α-Mg+X+W、α-Mg+W+H、α-Mg+H+I、α-Mg+I+L以及Z+L+Zn2Mg。Mg-Zn-Gd系低Gd側(cè)335℃等溫截面圖中存在著三相區(qū)α-Mg+W+H、α-Mg+ I+L以及Z+L+Zn2Mg。稀土元素的加入促使相變α-Mg+MgZn→M

4、g7Zn3溫度由325℃推遲為340℃。
　　3.合金經(jīng)熱擠壓后晶粒細化，Mg98Zn1.2Gd08合金發(fā)生不完全動態(tài)再結(jié)晶，晶粒尺寸為4.4um，Mg98Zn0.8Gd1.2與Mg98Zn0.4Gd16發(fā)生完全動態(tài)再結(jié)晶，晶粒尺寸分別為5.2um、7.6um;合金中的有效強化相分別為H和Z、H和X、X，都沿擠壓方向分布。
　　4.同等條件下，Mg98Zn1.2Gd0.8具有更高的屈服強度和抗拉強度。隨應(yīng)變速率的增高，合金的