稀土元素Gd对Al-Si-Mg铸造合金微观组织和力学性能的影响

摘要：

为了系统地研究稀土Gd对铸造Al-Si-Mg(A357)合金组织和性能的影响,采用OM,SEM,EPMA,XRD,DSC,T EM及拉伸实验等方法对不同Gd含量A357合金进行研究.结果表明:Gd的添加可以细化A357合金的晶粒并减小二次枝晶间距.此外,Gd可以有效地细化合金中的共晶硅,但是对片状共晶硅的形貌影响不大.晶粒和共晶硅的细化及二次枝晶间距的减小使添加Gd后的A357合金的力学性能有了显著的提高.其中,A357-0.5Gd(质量分数/％)合金热处理态抗拉强度为355M Pa,相对于未添加Gd元素的A357合金提高了37M Pa.当Gd质量分数为1.0％ 时,尽管组织得到进一步细化,但是大量粗大Al2 Si2 Gd第二相的形成导致了合金力学性能的下降.同时对Gd的细化机制进行探究,结合T EM分析结果可以推断,Gd变质处理后共晶硅上的孪晶密度并不足以引起共晶硅形貌的转变,使得Gd变质效果较弱.而Gd对共晶硅的细化作用可能与Gd增加成分过冷以及形成纳米相阻碍共晶硅生长有关.

关键词：铝硅合金、稀土Gd、细化、显微组织、力学性能

所属期刊栏目：47

分类号：TG146.2(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51671007;国家高技术研究发展计划863计划项目2013AA031001;国际科技合作项目2015DFA51430

在线出版日期：2019-06-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：129-135