Zr对Mg-Gd-Er合金晶粒细化机理的影响

李淑波¹，杜文博¹，王旭东^2,3，刘轲¹，王朝辉¹

1. 北京工业大学材料科学与工程学院2. 北京石墨烯技术研究院3. 北京航空材料研究院

摘 要：利用OM、EBSD对比分析了Zr的加入对Mg-Gd-Er合金凝固组织的影响,采用DSC测试了Mg-11Gd-2Er和Mg-11Gd-2Er-0.4Zr 2种合金熔体的过冷度,计算了Zr的加入对合金熔体润湿角及形核激活能的影响,利用HRTEM分析了Zr与Mg的界面关系及Zr的加入对界面能的影响。结果表明,Zr的加入能明显细化Mg-Gd-Er合金的晶粒尺寸,晶粒尺寸由大概率的1000 mm降到了50 mm,细化效果明显;Zr的加入使合金熔体的润湿角由18.3°降到了11.1°,熔体的形核激活能降低了44.4%;Mg的（1010）面与Zr的（1100）面完全共格,降低了Mg和Zr之间的界面能。熔体润湿角的降低和Mg与Zr的完全共格界面关系是细化Mg-Gd-Er合金晶粒尺寸的有效机制。

关键词：Mg-Gd-Er-Zr合金;润湿角;形核激活能;界面能;晶粒细化机制;