Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金的組織與性能研究.pdf

1、鎂合金具有比重輕、比強度高、比剛度高、導(dǎo)熱導(dǎo)電性好、阻尼減振、電磁屏蔽、易于加工成形和容易回收等優(yōu)點，在汽車、電子通信、航空航天和國防軍事等領(lǐng)域具有及其重要的應(yīng)用價值和廣闊的應(yīng)用前景。但鎂合金的強度較低，是制約其應(yīng)用的主要問題之一。作為國內(nèi)外研究較多的Mg-Gd-Y-Zr系合金，因其通過大量Gd等重稀土的高合金化來實現(xiàn)高強和耐熱，造成了合金密度較高，部分喪失了鎂合金輕的優(yōu)點，本文以不明顯犧牲強度同時降低材料的密度為目的，通過調(diào)整合金成分

2、，用Nd替代部分Gd，對Mg-Gd-Y-Nd-Zr系合金的相組成和凝固組織、反向擠壓變形以及擠壓后的熱處理的組織和性能進(jìn)行了研究。研究獲得以下主要結(jié)論:
　　1)Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金的鑄態(tài)組織特征為:由α-Mg和Mg5RE兩相組成，第二相形態(tài)主要以呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的骨骼狀為主，在晶界上不連續(xù)析出;第二相比例隨含Nd(Gd)量增加而增加;
　　2)Gd/Nd值對Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金鑄態(tài)晶粒尺寸有顯著影響。低Gd/

3、Nd值時的晶粒尺寸較小，高Gd/Nd值時的晶粒尺寸較大;
　　3)Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金在擠壓變形中發(fā)生了動態(tài)再結(jié)晶以及第二相的動態(tài)析出，析出相仍然以α-Mg和Mg5RE為主，在Gd/Nd值接近1時，出現(xiàn)Mg41Nd5和Mg24Y5相;
　　4)Nd對Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金的擠壓組織與性能有顯著影響，含Nd較多時，組織中片層變形帶較多，間距較小;動態(tài)析出的第二相較少;提高Nd含量，合金擠壓態(tài)強度增加，但在低N

4、d含量時增加Nd的強化效果不如高Nd時明顯;Gd的影響與Nd有相似規(guī)律;
　　5)T5處理對Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金擠壓棒材的時效強化效果與組成有關(guān)。組成為Mg-10Gd-3Y-6Nd-0.6Zr的合金擠壓態(tài)力學(xué)性能最好，分別為抗拉強度390MPa，屈服強度為350MPa，伸長率為1.8％，但T5處理時效強化效果不明顯;組成為Mg-6Gd-3Y-2Nd-0.6Zr合金盡管擠壓態(tài)強度不是最高，但T5時效強化效果最明顯，其時效后