Mg-6Al-5Zn-xCa(x=4,5,6,7)-5Gd合金的显微组织和力学性能

稀有金属材料与工程, 2016, 45(4): 1055-1060.

Mg-6Al-5Zn-xCa(x=4,5,6,7)-5Gd合金的显微组织和力学性能

张代东 ^1, , 时小宝 ^2, , 蔡彦岑 ^3, , 房大庆 ^4, , 柴跃生 ^5,

1.太原科技大学,山西太原,030024

2.太原科技大学,山西太原,030024

3.太原科技大学,山西太原,030024

4.太原科技大学,山西太原,030024

5.太原科技大学,山西太原,030024

基金项目: 山西省科技攻关项目(20140321014-04)

关键词： Mg-6Al-5Zn-xCa-5Gd合金 , 热处理 , 第二相β-Mg25(Al,Zn)37.5 , 组织与性能

Microstructure and Mechanical Properties of Mg-6Al-SZn-xCa(x=4, 5, 6, 7)-5Gd Alloys

Keywords： Mg-6Al-5Zn-xCa-5Gd alloys , heat treatment , β-Mg25(Al, Zn)37.5 , microstructure and mechanical properties

研究了不同高含Ca量的Mg-6Al-5Zn-xCa (x=4,5,6,7)-5Gd合金铸态以及热处理后的显微组织和力学性能.结果表明,铸态时,随着含Ca量的增加,连续分布于晶界处的第二相β-Mg25(Al,Zn)37.5逐渐变细,呈颗粒状的Al2Gd相和块状的CaZn5相部分溶解,以更加圆润的小颗粒状相和小块状相分布在组织中,其抗拉强度和屈服强度先升高后降低,伸长率下降;固溶处理后,大部分β-Mg25(Al,Zn)37.5相逐渐溶入合金基体中,合金的强度和伸长率均显著增加,随着含Ca量的增加,固溶组织中分布更多的颗粒状相和块状相,其抗拉强度和屈服强度先升高后降低,伸长率变化不大;固溶+时效处理后,产生时效强化,时效12 h后合金硬度达到峰值,随时效时间延长,硬度稍有降低,然后趋于平缓,说明合金有较优异的热稳定性.断口分析表明,随着含Ca量的增加和热处理方式的不同,合金的断裂机制有从脆性断裂向韧性断裂转变的趋势.当含Ca质量分数为6％时,合金铸态断口形貌中有明显韧窝存在,热处理后,其断口形貌中韧窝数量增多,大小一致,分布趋于均匀.实验合金以Mg-6Al-5Zn-6Ca-5Gd合金经390℃/8h固溶+200℃/12 h时效处理后的力学性能最佳.

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