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Effect of addition of minor amounts of Sb and Gd on hot tearing susceptibility of mg-5al-3ca alloy

Journal of Magnesium and alloys 2023年第2期11卷 694-705页

作者： Xudong Du Feng Wang Zhi Wang Le Zhou Zheng Liu Pingli Mao School of Materials Science and Engineering Shenyang University of TechnologyShenyang 110870P R China Key Laboratory of Magnesium alloys and the Processing technology of Liaoning Province Shenyang 110870P R China

The effects of addition of minor amount of(0.5 wt.%) antimony(Sb) or gadolinium(Gd) and combined addition of Sb and Gd(0.5 wt.%,respectively) on the hot tearing susceptibility(HTS) of mg-5al-3ca alloy were investigated experimentally using a “T-shaped” hot tearing measuring system. Various solidification parameters of the alloys were measured and calculated through thermal analysis experiments. The microstructure, grain size, and morphology of the crack zone were characterized by scanning electron microscopy and electron backscatter diffraction, and the crystal phases of the alloys were analyzed by X-ray diffraction and energy-dispersive X-ray spectroscopy. The results showed that the addition of 0.5 wt.% Gd resulted in the increase in the vulnerable temperature range(Tv) and reduced the eutectic structure content that could participate in feeding, thereby improving the HTS of the alloy. However, addition of 0.5 wt.% Sb or combined addition of Gd and Sb(0.5 wt.%, respectively) to the mg-5al-3ca alloy shortened the Tvand improved the skeleton strength of the alloy, thereby reducing HTS. Moreover, significantly refined structure of mg-5al-3ca-0.5Gd-0.5Sb alloy improved the feeding ability of the eutectic structure, thus the alloy exhibited the lowest HTS.

关键词： Hot tearing susceptibility mg-5al-3ca alloy Thermal analysis Microstructure

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