固溶体Mg-5Al-xGd合金的制备及其压缩性能

• 作者: 张苑琳 阔洋 杨雨森 房大然 代鹏林 靳康帅 林小娉
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: Mg-Al-Gd合金 共晶组织 固溶体 Al2Gd相
• 年，卷（期）: 2023,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 95-103
• 页数: 8页
• 分类号: TG146
• 语种: 中文
• DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2021.001057

摘要

利用Gd（0.00%，0.25%，0.50%，0.75%，1.00%，质量分数，下同）元素和凝固压力（3 GPa）调控Mg-5Al合金凝固组织结构，对合金样品进行压缩测试，并研究组织结构与室温压缩性能相关性。结果表明：常压石墨型铸造下，仅Mg-5Al-0.75Gd合金获得了晶界无共晶相生成、粒状Al2Gd相弥散分布在基体上、晶粒平均尺寸约为85 μm的固溶体组织，其抗压强度和最大压缩应变分别为379 MPa和33.46%，高于存在晶间第二相的合金。3 GPa高压下，Gd含量≤0.25%合金的凝固组织为单一固溶体，Gd含量≥0.50%合金的晶界（枝晶间）有共晶Al2Gd相生成。固溶体Mg-5Al-0.25Gd合金的平均晶粒尺寸是74 μm，抗压强度是402 MPa，最大压缩应变是33.61%。Mg-5Al-0.75Gd合金的平均晶粒尺寸是38 μm，抗压强度和最大压缩应变分别是341 MPa和25.12%，其性能低于Mg-5Al-0.25Gd合金。可见，晶间Al，Gd元素的存在形式是影响铸造Mg-Al合金力学性能的重要因素。