冷却速度对Mg-9Gd-3Y合金铸态组织与性能的影响

摘要：

采用KLCOM100型温度记录仪测定砂型、金属型、水冷金属型和液氮冷却金属型在凝固阶段的平均冷却速度,采用金相显微镜(OM),扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析冷却速度对GW93(Mg-9％ Gd-3％ Y-0.5％ Zn-0.5％ Zr,质量分数)镁合金铸态显微组织、相组成和力学性能的影响,寻求合金的α(Mg)晶粒尺寸、硬度、抗拉强度及延伸率与凝固冷却速度的定量关系.研究结果表明:GW93合金在砂型铸造条件下凝固冷却速度约为0.8℃·s-1,在液氮冷却金属型条件下,凝固冷却速度可达19.2℃·s-1.GW93室温金相组织的主要相是α(Mg),M24(Y Gd)5和Mg(Gd Y)5.随着冷却速度的提高(0.8～19.2℃·s-1“),α(Mg)等轴晶明显细化,第二相尺寸明显减小,分布更均匀,非平衡相Mg3 Gd增多.砂型铸造条件下XRD分析未检测到Mg3 Gd相,可见对GW93合金,砂型铸造条件下已接近平衡凝固.α(Mg)等轴晶尺寸(D)与凝固冷却速度(.)的关系归纳为D =46.139v-1/3;随着冷却速度的提高,合金抗拉强度、断后伸长率和硬度也明显提高,抗拉强度Rm与冷却速度的关系归纳为Rm =9.6-4.1/(1+exp((v-8.4)/4.9)).

关键词：镁合金、凝固冷却速度、显微组织、力学性能

所属期刊栏目：39

分类号：TG146.2(金属学与热处理)

资助基金：陕西省教育厅项目2012JC13,04JK211;西安市科技局项目CXY1342-3资助

在线出版日期：2016-05-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：392-398