Mg-Zn-Gd合金的微观组织和力学性能

稀有金属, 2016, 40(1): 14-19. doi: 10.13373/j.cnki.cjrm.2016.01.003

Mg-Zn-Gd合金的微观组织和力学性能

冯晓伟 ^1, , 戚文军 ^2, , 黎小辉 ^3, , 李志成 ^4,

1.中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙410083;广州有色金属研究院金属成型与加工技术研究所,广东广州510650

2.广州有色金属研究院金属成型与加工技术研究所,广东广州,510650

3.广州有色金属研究院金属成型与加工技术研究所,广东广州,510650

4.中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙,410083

基金项目: 广东省科技厅产学结合创新平台建设专项(2012B090600051) 广东省中国科学院全面战略合作项目(2011A090100004) 广州有色金属研究院科技创新基金项目(2013A005)资助

关键词： Mg-Zn-Gd合金 , 微观组织 , 力学性能 , 动态再结晶

Microstructure and Mechanical Properties of Mg-Zn-Gd Alloys

Keywords： Mg-Zn-Gd alloys , microstructure , mechanical properties , dynamic recrystallization

利用等离子体发射光谱仪(ICP)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)等分析手段研究了Mg-xZn-yGd(x=1～3,y=1 ～3)合金铸造态、挤压态的化学成分和微观组织演变,并测试其室温拉伸力学性能.研究结果表明:随着Gd含量的增加,铸态组织显著细化,枝状晶间距减小,其组分相Mg-Zn-Gd三元相面积分数逐渐增多,MgZn2相逐渐减少直至消失,第二相从晶界处呈连续网状分布转变成晶界断续和晶内均匀分布.挤压态组织得到细化,挤压过程发生了明显的动态再结晶,平均晶粒尺寸从Mg-3Zn合金的30μm降到Mg-2Zn-1Gd合金的10μm.第二相沿挤压方向趋于带状分布,部分弥散分布于晶内,成棒状或块状的MgZnGd三元相,尺寸约为1～3 μm.挤压态Mg-xZn-yGd合金的抗拉强度σb从Mg-3Zn的260 MPa提高到300 MPa,延伸率δ从13％提高到25％,屈服强度变化不大,σb和δ提高幅度分别为15.4％,92％.挤压态的显微硬度由Mg-3Zn的HV 52.1提高到Mg-3Zn-2Gd的HV 70.4,挤压态Mg-xZn-yGd合金室温拉伸断口呈现典型的韧性断裂特征,应力在第二相粒子处集中.

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