gd对al-mg合金微观组织和力学性能的影响

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1、Gd对Al-Mg合金微观组织和力学性能的影响安勇良尹冬松谭志强黑龙江科技大学材料科学与工程学院为提高Al-Mg合金的力学性能，采用电阻炉熔炼制备Gd质量分数不同的Al-Mg-Gd合金，利用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和硬度计等研宄Gd质量分数对Al-Mg合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：质量分数为0.1%、0.3%、0.5%的Gd能够细化铸态AlMg合金的晶粒，并形成颗粒状或短杆状的Al-Gd化合物，提高了合金抗拉强度和硬度。当Gd质量分数在0.3%吋，抗拉强度227MPa和硬度83.0MPa为最高。当Gd质量分数达到0.5%

2、后，由于Al_Gd化合物形态转变为沿晶界连续分布的粗大网络状，Gd对Al-Mg合金的强化效果减弱，使合金抗拉强度和硬度分别下降至183和79.9MPa。关键词：Al-Mg;Gdi微观组织;力学性能;基金：黑龙江省应用技术研究与开发计划项S(GC13A104)EffectofGdonmicrostructureandmechanicalpropertiesofAl-MgalloyAnYongliangYinDongsongTanZhiqiangSchoolofMaterialsScience&Engineering，HeilongjiangUni

3、versityofScience&Technology;Abstract：ThispaperisaimedatimprovingthemechanicalpropertiesofAl-Mgalloycastings.TheresearchinvolvespreparingAl-MgalloycontainingdifferentGdcontentsbyaresistancefurnace;andinvestigatingtheeffectofrareearthelementsGdcontentoftheAl-Mgalloyonthemicros

4、tructureandmechanicalpropertiesusingopticalmicroscopy,scanningelectronmicroscopy，X-raydiffraction，auniversaltensiletester,hardnesstestinginstruments.TheresultsshowthatGdwiththemassfractionrangingfromO.1%to0.3%and0.5%canrefinethegrainofAl-MgalloyandformtheAl-Gdcompoundingranu

5、larorshortrodshape,thuscontributingtoanimprovedtensilestrengthandhardnessofthealloy;Gdwiththemassfractionof0.3%providesthehigheststrengthandhardness;Gdwiththemassfractionof0.5%givesadecreasedstrengtheningeffectonAl-MgalloyduetothechangeofAl-Gdcompoundformintoacoarsenetworkwi

6、thcontinuousdistributionalongthegrainboundary,resultinginthetensilestrengthandhardnessofthealloygoingdownto183MPaand79.9MPa,respectively.Keyword：Al-Mg;Gd;microstructure;mechanicalproperty;稀土在铝合金中应用很广，常见的有La、Gd、Ce等，其对铝合金组织和力学性能具有非常重要的作用，如稀土具有净化作用，能够减少铝熔体中的氢含量、夹渣和有害气体、杂质；稀土还具有

7、变质作用，能够有效细化晶粒和枝晶，这是因为稀土元素可有效阻止晶粒的生长，提高形核效率。近年，徐佐等U1发现在Mg质量分数为0.35%的A356.2铝合金屮，仅需要0.05%稀土元素就可以达到较好的细化变质效果。而且Mg与稀土的混合添加可以改善Fe相形貌，减少针状Fe相对性能的不利影响。笔者XZ1研宄发现，当Gd质量分数在0.3%，Al-Cu-Gd合金显微组织得到细化，同时合金的硬度和抗拉强度以及伸长率提高;李厅等以混合稀土元素La和Ce作为变质剂，探讨稀土变质对合金铸件微观组织和宏观机械性能的影响规律，发现0.3%变质剂使铝合金ADC12合金的

8、微观组织得到细化且显微硬度提高，抵抗槊性变形能力强，抗拉强度大。高士学等发现稀土La对a-A1和的细化和Si和的变质都起到明显作用。稀土元素还可以在铝