添加元素对Mg-3Si合金组织影响

• 作者: 崔斌 张骞 杨柳 王婷 谭军 邓运来
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: 微观组织 热力学 Mg2Si粒子 吉布斯自由能
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 95-101
• 页数: 7页
• 分类号: TG146.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2015.000136

摘要

采用扫描电镜、X射线衍射对合金组织进行观察,研究在Mg-3Si(质量分数/％,下同)合金陆续添加Zn,Nd,Gd,Y元素后微观组织演变规律.结果表明:Mg-3Si合金中Mg2Si粒子具有初生和共晶两种明显不同的形貌;添加3％Zn元素后的Mg-3.0Si-3.0Zn合金中,初生Mg2Si粒子粗化,共晶Mg2Si粒子完全消失;在Mg-2.0Nd 3.0Zn-3.0Si合金中,Nd元素的加入能有效地细化初生Mg2Si粒子并生成少量的Mg41Nd5粒子;继续添加Gd,Y元素后,在Mg-8.0Gd-4.0Y-2.0Nd-3.0Zn-3.0Si合金中的Gd5Si3和YSi等粒子急剧增加而Mg2Si粒子含量大大减少.通过Thermo-Calc热力学软件的热力学计算表明:Gd5Si3,YSi的吉布斯自由能低,Gd,Y原子与Si更容易形成化合物.在Mg-8Gd-4Y-2Nd3Zn-3Si合金中,Gd5Si3,YSi,Mg2Si三种化合物的室温吉布斯自由能分别为-9.56×104,-8.72×10 4,-2.83×10 4J/mol,粒子的质量分数分别为8.07％,5.27％,1.40％.