微量添加元素Sc、Mn對(duì)Mg-Gd合金組織性能的影響.pdf

1、鎂合金具有密度低、比強(qiáng)度高、電磁屏蔽好、切削加工性好等優(yōu)點(diǎn)，早已引起航天、航空和汽車工業(yè)的關(guān)注。但是大多數(shù)鎂合金高溫力學(xué)性能較差，這嚴(yán)重限制了鎂合金的廣泛應(yīng)用。通過在Mg-Gd合金的基礎(chǔ)上添加微量元素引入一種高溫穩(wěn)定的強(qiáng)化相，開發(fā)出一種新型的、有潛力的耐熱鎂合金。 利用光學(xué)顯微鏡(OM)、帶能譜分析的掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、Gleeble熱模擬機(jī)等分析手段，研究了微量Zr、Mn以及Sc、Mn復(fù)合添加對(duì)

2、Mg-Gd合金組織的影響；優(yōu)化了熱處理制度，分析了微量Sc、Mn對(duì)Mg-Gd合金時(shí)效硬化性能的影響；研究了Mg-Gd-Sc-Mn合金熱壓縮變形行為。得到如下結(jié)論： (1)Zr通過促進(jìn)異質(zhì)形核顯著細(xì)化了Mg-Gd合金的鑄錠晶粒組織。520℃長時(shí)間均勻化處理導(dǎo)致了晶?？焖匍L大，Zr的添加對(duì)熱擠壓后合金晶粒組織沒有細(xì)化作用；Mn的添加對(duì)鑄態(tài)Mg-Gd合金組織沒有明顯影響，但能有效地細(xì)化合金熱加工后的晶粒組織；微量Sc、Mn復(fù)合添加是M

3、g-Gd合金最有效的細(xì)化劑。 (2)確立了Mg-5.02Gd-0.71Sc-1.08Mn合金最佳的固溶處理制度是615℃下保溫24h。合金在420℃～600℃固溶時(shí)，合金中有大量細(xì)小粒子出現(xiàn)，250℃時(shí)效處理過程中，合金幾乎沒有時(shí)效硬化效果。615℃保溫24h后，合金的時(shí)效硬化效果得到顯著加強(qiáng)。在200℃、250℃、300℃和3.50℃下時(shí)效時(shí)的峰值硬度比初始值分別提高了65.12％、47.62％、33.33％和23.81％。M

4、g-5Gd在250℃不具有時(shí)效硬化效果。 (3)Mg-10.2Gd-0.8Sc-1.7Mn合金在變形溫度為300℃～500℃、應(yīng)變速率為0.001～1s-1范圍內(nèi)變形時(shí)的真應(yīng)力.真應(yīng)變曲線為動(dòng)態(tài)再結(jié)晶型，流變應(yīng)力隨著應(yīng)變速率的增大而增大，隨著溫度的升高而降低。在350℃～450℃實(shí)驗(yàn)合金的變形激活能變化不大，在450℃～500℃有很大增加。 (4)Mg-10.2Gd-0.8Sc-1.7Mn合金在熱變形過程中發(fā)生了動(dòng)態(tài)再結(jié)