Gd对Mg-2Ca合金组织和性能的影响.pdf

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1、第39卷第2期兰州理工大学学报Vo1．39No．22013年4月JournalofLanzhouUniversityofTechnologyApr．2013文章编号：1673-5196(2013)02-0001-04Gd对Mg一2Ca合金组织和性能的影响丁雨田，赵卓，刘德学，胡勇(兰州理工大学甘肃省有色金属新材料重点实验室．甘肃兰州730050)摘要：通过真空感应熔炼、金属模铸造方法制备Mg-2Ca-xGd合金，利用光学显微镜(OM)、X-射线衍射分(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和AG-10TA型微机控制电子式万能材料试验机，对铸态的合金进行显微组织

2、、力学性能以及断口形貌分析．结果表明：Gd含量的添加，使得晶粒得到细化．在Gd质量分数为1．5时，细化效果最为明显，之后随着Gd含量的增加，晶粒变化不大，析出相增多；Mg-2Ca-xGd合金的抗拉强度先增加后减少，硬度随着Gd含量的增加而增加．关键词：Mg-2Ca-xGd合金；微观组织；力学性能中图分类号。TG379文献标识码：AEfft0fGdonmicrostructureandmechanicalpropertiesofMg-2CaalloysDINGYu-tian，ZHAOZhuo，LIUDe-xue，HUYong(StateKeyLaboratoryofGan

3、suAdvancedNonferrousMetalMaterials，LanzhouUniv．ofTeeh．，Lanzhou730050，China)Abstract：Mg-2Ca-xGdalloywasfabricatedwithdiecastingandvacuuminductionmelting．Itsmic、一structure，mechanicalpropertyandfractographyanalysisinas-castconditionwereconductedwithopt：’microscopy(OM)，X-raydiffraction(XRD)，

4、scanningelectronmicroscopy(SEM)，energyspectrum(EDS)andAG一1OTAtypemicrocomputercontrolledelectronicuniversalmateriaItestingmachine．There—suitshowedthatincreaseofelementGdcontentmade，thegrainrefined．ThemostobviousrefiningeffectwasacquiredwhentheGdcontentwasequalto1．5．Therefiningeffectwould

5、changelittleandprecipi—tatedincreasedalotastheGdcontentkeptincreasing．ThetensilestrengthofMg-2Ca-xGdalloyincreasedatfirstandthendecreasedwhilethehardnesskeptincreasingwithGdcontent．Keywords：Mg-2Ca-xGdalloy；microstructure：mechanica1properties镁合金由于密度低、比强度大、比刚度高、机械用]．Gd作为重稀土元素的代表，与Mg同属密排加工性

6、能好等特点，被认为是当今世界最有前途的六方晶体结构，不仅可以细化晶粒，而且能够改善镁轻质材料之一，誉为“21世纪绿色工程材料”[1]，但合金的铸态性能[8_lo]．是由于其耐腐蚀性差，很容易发生点蚀[2]，以及塑形目前同时使用Ca和Gd对镁进行合金化的研差、强度低等特点限制了镁合金的广泛应用．近年究还很少．王峰[11]等人研究了Ca和Gd对Mg-来，不少学者通过合金化的方法来改变镁合金的性6Gd-3Y-0．5Zr合金组织及力学性能的影响，结果表能，比如WE系列、AZ系列、Mg-Zn-Ca系列，使得明，Ca和Gd的添加使得合金的组织得到细化同时镁合金的强度和耐腐蚀性能得到

7、了很大的提高．少力学性能也得到提升．本文采用Gd对Mg-2Ca合量的Ca能够明显改善镁合金的力学性能，细化铸金进行合金化，研究Gd对Mg-2Ca合金组织和力态组织[3]，同时可以降低镁合金的微电池效应，有效学性能的影响．提高镁合金的耐腐蚀性[4-s]．稀土元素则可以细化晶1实验材料及方法粒，去除杂质，同时在高温时效过程中可以形成大量将纯度为99．99的高纯镁，(Gd)一30A0的的弥散析出相，起到固溶强化和析出强化双重作Mg-Gd中间合金和自行研制的叫(Ga)一10的收稿日期：2012-10-26MCa中间合金，混合配成质量为150g左右