Nd和Gd对Mg-3Al合金的细晶行为及影响机理

作者：刘权; 肖祁陵; 罗群^*; 李谦; 周国治

来源：中国有色金属学报, 2023, 33(03): 653-664.

• Mg-3Al合金
• 稀土元素
• 晶粒细化
• 细晶机理

以Mg-3Al合金为研究对象，基于边-边匹配(E2EM)模型和相图计算，分析Al-X金属间化合物与α-Mg的晶面和原子错配度及其熔点，筛选Mg-Al-X合金中潜在的异质形核物相，探究筛选的Al2Nd和Al2Gd对Mg-3Al合金晶粒尺寸的影响，分析Nd和Gd对Mg-3Al合金物相组成和显微组织的影响，揭示Nd和Gd对Mg-3Al合金的细晶机理。结果表明：添加适量Nd和Gd元素可以有效减小Mg-3Al合金晶粒尺寸，提升合金屈服强度。当分别添加3%Nd、3%Gd(质量分数)后，Mg-3Al合金晶粒尺寸由(145±9)μm分别减小至(81±5)μm、(76±4)μm，分别降低了44%、48%，合金屈服强度由65 MPa提升至76～79 MPa，伸长率可达12.7%～16.5%。其细晶机理为Al2RE(Nd,Gd)颗粒作为α-Mg晶粒的异质形核质点细化晶粒。

• 单位
  国家镁合金材料工程技术研究中心; 上海大学; 重庆大学