元素Gd對(duì)7075鋁合金組織及性能的影響

宋 良， 尹冬松， 肖 強(qiáng)， 張政存

(黑龍江科技大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院， 哈爾濱150022)

隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，鋁合金的應(yīng)用愈加廣泛，相關(guān)行業(yè)對(duì)鋁合金的力學(xué)性能要求愈加嚴(yán)苛[1-4]。添加Gd能夠提高鋁合金的力學(xué)性能，但Gd對(duì)鋁合金的細(xì)化機(jī)理尚未被揭示，對(duì)鋁合金組織和力學(xué)性能的影響規(guī)律鮮有報(bào)道[5-7]。筆者對(duì)7075鋁合金加入不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Gd元素，考察其對(duì)7075鋁合金的微觀組織、硬度、抗拉強(qiáng)度的影響，探尋7075鋁合金獲得最佳力學(xué)性能的Gd元素添加量。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 材料

熔煉7075鋁合金所選用的原材料分別為Zn粒、Mg塊、Al塊、Cu板和Mg-Gd中間合金。考慮材料的綜合力學(xué)性能，分別制備了4組Gd添加量不同的鋁合金試樣。4組鋁合金試樣除Mg-Gd中間合金添加量不同，其余熔煉條件及原材料配比完全相同，4組鋁合金試樣的化學(xué)成分如表1所示。

表1 鋁合金試樣的化學(xué)成分

1.2 設(shè)備與方法

采用坩堝電阻爐熔煉配置好的原料，坩堝電阻爐溫度升至750 ℃加入鋁塊，熔煉1 h待鋁塊完全熔煉成鋁水，加入鋅粒和鎂塊，熔煉時(shí)間5 min。之后加入銅塊，熔煉時(shí)間為5 min。加入不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Mg-Gd中間合金，熔煉時(shí)間為5 min。加入爐料總質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%的六氯乙烷精煉劑，使用石墨棒進(jìn)行人工攪拌，攪拌后進(jìn)行扒渣，扒渣后夾出坩堝澆注試樣。使用XRD衍射分析儀進(jìn)行X衍射測(cè)試，利用電子萬(wàn)能拉伸試驗(yàn)機(jī)在常溫下進(jìn)行測(cè)試，拉伸式樣按照GB/T228—2002《金屬拉伸試驗(yàn)試樣》的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)加工成標(biāo)準(zhǔn)試樣尺寸，采用顯微硬度儀對(duì)試樣進(jìn)行硬度測(cè)試，利用SEM和EDS對(duì)試樣的微觀組織進(jìn)行分析。……