等溫鍛造Mg-10Gd-2Y-0.5Zn-0.3Zr稀土鎂合金組織性能

韓修柱， 逄錦程， 張緒虎， 單德彬， 劉楚明

(1.航天材料及工藝研究所，北京 100076;2.哈爾濱工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院，哈爾濱 150001;3.中南大學(xué)材料學(xué)院，長沙 410083)

近年來，隨著航天、航空和汽車等領(lǐng)域減重、節(jié)能和環(huán)保需求的日益迫切，構(gòu)件輕量化成為一個(gè)重要的發(fā)展趨勢，對輕質(zhì)高強(qiáng)材料的需求日益增加。鎂及其合金是目前工業(yè)應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料之一，以其出色的性能贏得廣泛青睞，被認(rèn)為是21世紀(jì)有色金屬材料中最具開發(fā)和應(yīng)用前途的金屬材料［1～3］，由于鎂合金特有的晶格結(jié)構(gòu)決定了其力學(xué)性能較低。如何提高鎂合金的力學(xué)性能以及工作溫度成為鎂合金材料及其制備工藝研究的重點(diǎn)［4，5］。目前，在鎂中加入稀土元素是提高鎂合金強(qiáng)度和工作溫度的一種主要強(qiáng)化方式［6］。1994 年，Luo等［7］初次報(bào)道了Mg-Y-Zn合金中的X相為18R長周期結(jié)構(gòu)。根據(jù)析出相的形態(tài)和強(qiáng)化作用可以將稀土鎂合金大體分為不含長周期相(LPSO)和包含長周期相的兩種稀土增強(qiáng)型鎂合金。2001年，Kawamura等［8］通過快速凝固粉末冶金方法制備出了室溫下屈服強(qiáng)度高達(dá)610MPa、伸長率達(dá)到5%的長周期結(jié)構(gòu)增強(qiáng) Mg97Y2Zn1合金。2004年，Kawamura等［9］制備出了室溫下屈服強(qiáng)度達(dá)到375MPa、伸長率達(dá)到4%的擠壓態(tài)長周期結(jié)構(gòu)增強(qiáng)Mg97Y2Zn1合金。Hagihara等［10］研究了長周期相對擠壓態(tài)Mg97Zn1Y2力學(xué)性能的影響，結(jié)果表明:長周期相的存在很大程度上增強(qiáng)了擠壓過程中鎂基體晶粒的細(xì)化，并且長周期相在擠壓過程中作為硬相沿著擠壓方向分布，其與長周期相的短纖維增強(qiáng)機(jī)制共同導(dǎo)致了擠壓后合金強(qiáng)度的提高。……