热处理诱导LPSO相析出对Mg-9Gd-2Nd-(1.5Zn)-0.5Zr合金性能的影响

作者：张王刚; 任广笑; 高建中; 王红霞^*; 王超; 崔娇; 王凯

来源：稀土, 2023, 44(06): 10-17.

DOI：10.16533/j.cnki.15-1099/tf.20230044

• 稀土镁合金
• LPSO相
• 热处理
• 力学性能

研究了热处理工艺对Mg-9Gd-2Nd-(1.5Zn)-0.5Zr合金组织和力学性能的影响，探索了LPSO相的形成机制。结果表明，铸态Mg-9Gd-2Nd-0.5Zr合金Ⅰ的组织由α-Mg基体和不规则条状第二相Mg5RE组成，Zn元素加入使得铸态Mg-9Gd-2Nd-(1.5Zn)-0.5Zr合金Ⅱ中第二相转变为半连续网状(MgZn)3RE相，体积分数增加，使得合金Ⅱ在525℃×5 h固溶后，第二相未能全部溶入基体中，同时晶内开始发生元素偏聚。随固溶时间延长至30 h(525℃),第二相固溶体积分数增加，晶内元素偏聚区形成了颗粒状析出相。之后随炉冷却至400℃保温4 h后，合金Ⅱ晶内析出大量的层片状LPSO相，晶内部分颗粒状相长大为针状相。综合对比确定Mg-9Gd-2Nd-(1.5Zn)-0.5Zr合金Ⅱ的最佳热处理工艺为525℃固溶处理30 h,炉冷至400℃保温4 h后水淬冷却至室温。热处理后的Mg-9Gd-2Nd-(1.5Zn)-0.5Zr合金Ⅱ对应的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为123.1 MPa、220.1 MPa和15.7%,塑性比固溶态Mg-9Gd-2Nd-0.5Zr合金Ⅰ大幅提升了91.5%。

• 单位
  太原理工大学