Y含量对铸造Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金组织与性能的影响

唐昌平^1,2，刘文辉^1,2，陈宇强^1,2，刘筱^1,2，邓运来³

1. 湖南科技大学机电工程学院2. 高温耐磨材料及制备技术湖南省国防科技重点实验室3. 中南大学材料科学与工程学院

摘 要：采用金相观察、硬度测试、扫描电镜观察、能谱分析、透射电镜观察、X射线衍射及室温拉伸等手段,研究了元素Y对铸造Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金组织与性能的影响,结果表明:Y对该系合金的铸态组织无明显影响,在研究的成分范围内,不同成分合金的铸态组织均由α-Mg和非平衡共晶Mg5.05RE组成;经固溶处理后,非平衡共晶可溶入基体,但在晶界残留富稀土粒子,随着合金中Y含量降低,残留富稀土粒子的数量也降低;经T6处理后,合金中形成了大量的析出相β′,高Y含量合金中析出相的体积分数高于低Y含量合金,导致高Y含量合金T6态的硬度较高,但残留更多数量的富稀土粒子反而使高Y含量合金的拉伸强度和延伸率更低。经成分优化,较优的化学成分为Mg-5.5Gd-3.0Y-1.0Nd-1.0Zr,其铸造-T6态的抗拉强度为322 MPa,延伸率为4.0%,力学性能优于总稀土含量与之相当的商用WE54合金。

关键词：Mg-Gd-Y合金;化学成分;微观组织;力学性能;富稀土粒子;