Sm對Mg-Gd-Y-Zr合金組織和性能的影響.pdf

1、高性能輕型合金材料是國家“十二五”規(guī)劃重點發(fā)展的新材料之一。鎂合金作為一種密度較低的輕金屬結(jié)構(gòu)材料，其比強(qiáng)度、比剛度高，電磁屏蔽性佳，阻尼減振性、散熱性好，可滿足交通工具、航空航天領(lǐng)域及電子產(chǎn)品對質(zhì)輕、減振、防輻射等方面的要求，具有廣闊的應(yīng)用前景。稀土對鎂合金的強(qiáng)化效果顯著，其中Mg-Gd-Y-Zr系合金表現(xiàn)出較佳的力學(xué)性能。如何減少Gd、Y的用量，利用低成本的稀土元素部分替代合金中昂貴的元素來降低制備成本已成為當(dāng)前Mg-Gd-Y-Zr

2、研究領(lǐng)域的重要課題。
　　本文采用鎂合金電阻熔煉爐在保護(hù)氣氛下制備不同 Sm含量的Mg-6Gd-3Y-Sm-0.5Zr合金，利用萬能拉伸試驗機(jī)、X射線衍射、光學(xué)金相、掃描電鏡等測試手段分析材料的宏觀力學(xué)性能和微觀形貌。主要研究內(nèi)容如下：
　　1.研究了稀土元素Sm對鑄態(tài)Mg-6Gd-3Y-xSm-0.5Zr（x=0,1,3,6）合金組織及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，鑄態(tài)Mg-6Gd-3Y-Zr組織由α-Mg、Mg24Y5、Mg

3、5Gd相構(gòu)成，Sm加入后出現(xiàn)Mg41Sm5相。隨著Sm含量的增加，合金第二相逐漸增多，為粗大骨骼狀共晶組織；隨著Sm含量的增加，合金抗拉強(qiáng)度呈先升高后降低再回升的變化趨勢，延伸率呈現(xiàn)與抗拉強(qiáng)度相反的變化趨勢。
　　2.分析了稀土元素Sm對固溶態(tài)Mg-6Gd-3Y-xSm-0.5Zr（x=0,1,3,6）合金組織及力學(xué)性能的影響。經(jīng)過530??C固溶處理，合金的組織得到了改善，隨著固溶處理時間的延長，原鑄態(tài)下粗大的共晶組織逐漸消失，

4、新生成富稀相，并且隨著稀土Sm的增加，塊狀相逐漸增多。研究表明，經(jīng)過8h固溶處理，合金力學(xué)性能最佳，隨著Sm含量增加合金的抗強(qiáng)度逐漸升高。在8 h固溶態(tài)下，Mg-6Gd-3Y-6Sm-0.5Zr合金抗拉強(qiáng)度最高，為231.87 MPa，其延伸率為2.24％；合金延伸率隨著Sm含量的增加逐漸下降，可能與組織中富稀土相的增加有關(guān)。
　　3.研究了時效對Mg-6Gd-3Y-6Sm-0.5Zr合金組織及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明， Mg-6