Nd对Mg-13Gd-0.5Zr合金组织和力学性能的影响

作     者：陈晓亚 李全安 李志涛 王颂博 张帅 关海昆 Chen Xiaoya;Li Quanan;Li Zhitao;Wang Songbo;Zhang Shuai;Guan Haikun

作者机构：西安理工大学陕西西安710048 河南科技大学河南洛阳471023 有色金属共性技术河南省协同创新中心河南洛阳471023 

出 版 物：《稀有金属材料与工程》 (Rare Metal Materials and Engineering)

年 卷 期：2019年第48卷第12期

页      面：4046-4052页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金（51571084,51171059） 河南省重点科技攻关计划资助项目（152102210072） 

主　　题：Mg-13Gd-0.5Zr Nd 显微组织 力学性能 细化机理 

摘      要：采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和电子拉伸试验机等设备研究了Nd对Mg-13Gd-0.5Zr合金组织和力学性能的影响,结合错配度理论、位错密度的变化规律讨论了合金晶粒细化的机理,并从细晶强化和析出强化等方面阐述了合金强化机制。研究发现Mg-13Gd-0.5Zr合金的组成相主要有α-Mg、Mg5Gd,Nd的加入在合金中形成了新相Mg41Nd5,并细化了合金晶粒。Nd的加入显著提高了Mg-13Gd-0.5Zr合金的室温和高温力学性能,当Nd的添加量为2%(质量分数)时,合金在室温和高温下的力学性能达到最大值279MPa(室温)、319MPa(250℃),合金力学性能的提高主要归因于Mg5Gd和Mg41Nd5相的析出强化和细晶强化的双重效果。Mg-13Gd-2Nd-0.5Zr合金在不同温度下的断裂方式主要以脆性断裂为主,随着拉伸温度的升高由脆性断裂向韧性断裂转变。