高性能鎂-鋁-稀土系列鎂合金的研究.pdf

1、鎂合金是最輕的實用工程金屬材料，具有高的比強度、比剛度及良好的鑄造性、減震性、切削加工性和尺寸穩(wěn)定性等，早已引起了航空工業(yè)和汽車工業(yè)的關注，但是鎂合金的強度、塑性總的來說均低于鋁合金，此外高溫性能差也是阻礙鎂合金廣泛應用的主要原因之一。所以提高鎂合金的室溫和高溫強度是鎂合金研究中要解決的問題之一。 本文綜合應用了金相分析、能譜分析、力學性能分析及斷口形貌分析等手段研究了添加不同含量稀土元素Gd的Mg-8Al-1Ca及Mg-8Al

2、-1Zn兩個系列鎂合金的鑄態(tài)、擠壓態(tài)和熱處理狀態(tài)下的微觀組織及力學行為。其中對Mg-8Al-1Zn-xGd系列鎂合金進行了著重的研究。 研究結果表明： Mg-8Al-1Ca-xGd系列鎂合金及Mg-8Al-1Zn-xGd系列鎂合金的鑄態(tài)組織均由α-M0g基體、離異共晶相β-Mg<,7>Al<,12>和球狀Al<,2>Gd相組成；在Mg-8Al-1Ca-xGd合金中有Al<,2>Ca分布在晶界處；兩個系列合金鑄態(tài)下的平均晶粒直徑分

3、別小于70μm及100μm。經(jīng)T4處理后，兩個系列的合金中的離異共晶相Mg<,l7>Al<,12>和Al<,2>Gd相基本溶解；Mg-8Al-lZn-xGd合金經(jīng) T6 處理后，第二相在晶界和晶內(nèi)同時析出。T4 處理可提高兩個系列合金的室溫抗拉強度和伸長率；對Mg-8Al-1Zn-xGd系列合金來講，T6處理能更顯著地提高該系列合金的室溫抗拉強度，而 T4 處理對于提高該系列合金的室溫伸長率更有效。Mg-8Al-1Zn-xGd系列鎂合金

4、經(jīng)熱擠壓之后，晶粒明顯細化，綜合力學性能顯著提高。隨后的T4和T6處理并不能提高擠壓態(tài)Mg-8Al-1Zn-xGd系列鎂合金的室溫力學性能。鑄態(tài)和擠壓態(tài)．Mg-8Al-1Zn-xGd系列鎂合金的抗拉強度和屈服強度均隨試驗溫度的升高而下降，伸長率隨測試溫度的升高而升高。 斷口分析表明：室溫拉伸時，鑄態(tài)Mg-8Al-1Zn-xGd系列鎂合金表現(xiàn)為脆性斷裂，T4態(tài)Mg-8Al-1Zn-xGd合金則表現(xiàn)為混合斷裂特征。室溫拉伸時，鑄態(tài)、