Ce对Mg—Gd-Y-Nd-Zr合金组织与性能的影响.pdf

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1、下半月出版Material&HeatTreatment~材料热处理技术●金属材料●Ce对Mg—Gd．Y．Nd．Zr合金组织与性能的影响邓运来，周洋，赵凤景。张新明(中南大学材料科学与工程学院教育部有色金属材料科学与工程重点实验室，湖南长沙4100831摘要：采用金相显微镜、硬度测试、扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪，研究了Ce元素对Mg．Gd．Y_Nd．Zr合金组织与性能的影响。结果表明：Ce元素可细化铸态合金的晶粒，加速合金中亚稳相的析出过程．并增加合金中亚稳相的体积分数，提高合金的室温及高温力学性能；本实验条件下

2、，Mg．5．5Gd．4．5Y-Nd．Zr．0．2Ce合金的综合力学性能最优，过量Ce的添加将形成粗大的Mg。：Ce，易引起应力集中，降低合金的室温强度和伸长率；添加0．2Ce后，合金的室温抗拉强度提高25MPa．300℃时抗拉强度提高17MPa。关键词：合金化；强化；微观组织；力学性能中图分类号：TG146．2文献标识码：A文章编号：1001．3814(2012)24．0001．04EfectsofCeAdditiononMicrostructureandPropertiesofMg．Gd．Y．Nd．ZrAlloyD

3、ENGYunlai，zHOUYang，ZHAOFengjing，zHANGXinming(KeyLaboratoryofNonferrousMetalMaterialsScienceandEngineering，MinistryofEducation，SchoolofMaterialsScienceandEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，China)Abstract：TheefectsofCeadditiononthemicrostructureand

4、propertiesofMg-Gd—Y—Nd—Zralloywereinvestigatedbyopticalmicroscopy(OM)，hardnesstest，scanningelectronmicroscopy(SEM)，transmissionelectronmicroscopy(TEM)andX—raydiffraction(XRD)．TheresultsindicatethatCecanrefinethegrainofas-castalloys，acceleratetheprecipitationpro

5、cess，increasethevolumefractionofmetastablephaseandimprovethemechanicalpropertiesofthealloyunderbothambientandelevatedtemperatures．Mg．5．5Gd．4．5Y-Nd．0．2Ce．Zralloycanexhibitthebestproperties．ExcessCeadditioncanleadtotheformationofcoarseMgl2Ceparticles，whichcancaus

6、ethestressconcentrationduringthedeformation，andreducethestrengthandelongationatroomtemperature．ComparedwithMg-5．5Gd-4．5Y-Nd-Zralloy,theultimatetensilestrengthofMg-5．5Gd-4．5Y_Nd-0．2Ce-Zralloyatroomtemperatureand300℃increasesby25MPaand17MPa，respectively．Keywords：

7、alloying；strengthening；microstructure；mechanicalproperties镁一稀土合金由于具有优异的室温及高温力学Zn．Zr等合金[6-8]，提高了合金力学性能。因此，通过性能而成为近年来研究的热点[1-2]。稀土镁合金中又向Mg．Gd系合金中添加其他一种或几种合金化元以Mg．Gd系合金的综合力学性能最为优秀，其耐素，提高合金的力学性能或者降低合金的成本是重热性能超过Mg．Y-Nd系、Mg—Ag—RE系等【。但是，要的研究方向。Vostry等[4-】的研究表明只有当Gd含量超

8、过10wt％轻稀土元素Ce的原子半径大，在镁中的固溶时。Mg．Gd合金中才会形成高体积分数的强化相，度低，592℃时仅为0．52wt％[”。Ce与镁可形成热稳产生明显的强化效果。此后，又研究了Nd、Zn、Ag定的第二相粒子，在高温变形时强化晶界，提高镁合等元素对Mg．Gd系合金力学性能的影响，并由此开金的高温强度[9-Ⅻ，因此，Ce是镁合金中综