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：材料工程, 2023, 51(01): 95-103.

• Mg-Al-Gd合金
• 共晶组织
• 固溶体
• Al2Gd相

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85μm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74μm,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38μm,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。

• 单位
  东北大学; 材料学院