摘要

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和室温拉伸等手段研究了Mg-6Zn-1Gd-1Er(%,质量分数)合金在固溶时效(T6)热处理前后的微观组织与力学性能。结果表明:铸态组织主要由α-Mg基体、富Zn相和Mg5(Zn,Gd,Er)共晶相组成,其平均晶粒尺寸约为60μm;经过T6处理后,富Zn相和Mg5(Zn,Gd,Er)共晶相逐渐溶解,形成了具有不同数量、形貌、尺寸和体积分数的W(Mg3Zn3RE2)相和I(Mg3Zn6RE)相;经200℃和48 h时效处理后,合金硬度从HV 54提高到HV 74,该状态下的合金中存在尺寸适中且均匀分布的W相和I相,同时具有较高的第二相体积分数(23%),抗拉强度为190 MPa,屈服强度为122 MPa,延伸率为10.3%,表现出较优的力学性能。初生W相呈现出球状或杆状形貌,随着时效时间的增加,W相逐渐演变成大尺寸(约25μm)的板状形貌。而大尺寸的板状W相与镁基体结合较差,在拉伸时容易诱导裂纹的萌生,导致材料提前失效。第二相强化和固溶强化对T6处理后合金的力学性能的改善起到了重要作用。

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