Li對長周期有序堆垛結(jié)構(gòu)強化的Mg-Gd-Zn合金組織和性能的影響.pdf

1、稀土鎂合金具有優(yōu)異的室溫和高溫綜合力學性能，在航空航天、民用和軍工等眾多領(lǐng)域均有廣闊的應(yīng)用前景。稀土鎂合金中長周期有序堆垛強化相的出現(xiàn)，使得鎂合金的組織極具特色的同時合金的強韌性顯著提升，迅速成為國內(nèi)外關(guān)注的焦點。
　　本文通過常規(guī)鑄造方法及熱處理工藝制備出只含晶內(nèi)層片狀長周期結(jié)構(gòu)相的Mg-Gd-Zn-Li合金，并通過Zr對合金晶粒進一步細化處理，最后對晶粒細化后的Mg-Gd-Zn-Li-Zr合金進行了正擠壓變形處理。采用光學顯微

2、鏡、掃描電鏡、XRD和透射電鏡等手段對合金組織進行表征，探究了不同工藝下Li對Mg-Gd-Zn合金組織和性能的影響。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）Li元素能夠有效細化鑄態(tài)MgGd3Zn合金α-Mg枝晶，均勻共晶相分布，但添加量達到6％（at.%）以上，會顯著增加共晶相的量，于性能不利；
　?。?）Mg96-xGd3Zn1Lix(at.%)(x=2，4，6)合金最佳的固溶處理工藝為500℃?45h。合金中的(Mg,Zn)3Gd

3、相在固溶處理過程中顆?；?，但是不發(fā)生相變；Li元素的添加會抑制固溶處理過程中長周期相的形成，微量Li即可強烈抑制晶界處(Mg,Zn)3Gd相向塊狀長周期相的轉(zhuǎn)變，而Li元素添加量低于6%時，對晶內(nèi)層片狀長周期相影響較?。?br>　?。?）Zr可以有效細化MgGd3Zn1Li4合金晶粒，消除枝晶，形成細小等軸晶，使得鑄態(tài)及后續(xù)固溶態(tài)組織的均勻性顯著改善，最佳添加量為0.3%（at.%）；
　?。?）常規(guī)鑄造工藝下，Li的添加對MgG

4、d3Zn1合金鑄造性能不利，產(chǎn)生缺陷，難以有效提高鑄態(tài)及熱處理態(tài)MgGd3Zn1合金的綜合力學性能；
　?。?）MgGd3Zn1Li4Zr0.3合金經(jīng)正擠壓變形后，發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶，晶粒顯著細化，固溶處理后擠壓所得的合金中動態(tài)再結(jié)晶晶粒的尺寸要比鑄態(tài)擠壓下的顯著細化；鑄態(tài)下擠壓，第二相完全碎化為亞微米顆粒，而固溶處理后擠壓所得合金的第二相碎化為亞微米顆粒和少量微米級尺寸的大顆粒；
　?。?）正擠壓變形處理顯著提高了MgGd3Z