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Mg-Gd系合金的合金化研究进展 被引量：17
1
作者 唐昌平 左国良 +2 位作者 李志云 孙玹琪 李权 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第21期3760-3767,共8页
Mg-Gd系合金具有质量轻、强度高、耐热性能好等优点,在航空航天领域的应用前景广阔。然而,简单的Mg-Gd二元合金通常重稀土含量很高,综合力学性能也不够完善,已不能满足新型镁合金轻质、高强、低成本的设计理念。为了进一步提升该系合金... Mg-Gd系合金具有质量轻、强度高、耐热性能好等优点,在航空航天领域的应用前景广阔。然而,简单的Mg-Gd二元合金通常重稀土含量很高,综合力学性能也不够完善,已不能满足新型镁合金轻质、高强、低成本的设计理念。为了进一步提升该系合金的性能,迄今已开展了大量研究,主要的改良方案包括:(1)恰当的热处理工艺;(2)必要的变形加工技术;(3)合理的成分优化设计。其中,通过合金化方法不断优化成分配比创造出优良的新型合金是改善Mg-Gd系合金性能的根本方法。鉴于化学成分是影响合金微观组织与力学性能的重要因素,本文综述了合金化元素Ag、Al、Zn、Ca、Si、Mn以及各种稀土元素(RE)对Mg-Gd系合金组织与性能的影响,并展望了其合金化的发展方向。例如,通过添加Zn、Cu、Ni等元素,在保留Mg-Gd系合金中原有纳米级析出相的基础上,还能在组织中形成新的长周期有序堆垛的结构相,从而实现多相协同强化合金的目的。另外,由于稀土元素价格昂贵且不易获得,若能用常见的Al、Mn、Si等非稀土元素代替部分稀土元素,形成新的强化相,则在有效改善合金性能的同时还可降低合金的成本。此外,在合金成分设计上,单一元素的作用效果有限,复合添加才是Mg-Gd系合金化研究的重要发展方向。但需要特别注意的是,在多元化设计过程中某些元素之间因存在相互作用的关系而导致反应失效,例如,含Zr的MgGd系合金一般不添加Al,因为Al不仅能与Zr反应生成Al3Zr相恶化合金组织,而且还会消耗大量基体合金中的稀土元素,降低稀土的利用率。综上所述,在合金化设计过程中,必须解决两大问题:(1)通过合金化元素种类之间的合理搭配,创造出新型合金系列;(2)确定该系列合金中各种元素的最佳含量比,从而使其性能得到进一步优化。本文分析总结了Mg-Gd系合金在合金化方面的研究进展,分 展开更多
关键词 Mg-Gd合金 合金化 微观组织 力学性能
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挤压-T5态Mg-8Gd-4Y-Nd-Zr合金的动态冲击行为 被引量：3
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作者 唐昌平 左国良 +5 位作者 刘文辉 朱美韵 李志云 李权 刘筱 卢立伟 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第14期2437-2441,2447,共6页
本研究采用分离式霍普金森压杆装置,结合硬度测试、金相观察、扫描电镜观察、透射电镜观察等手段,研究了挤压-T5态Mg-8Gd-4Y-Nd-Zr合金在不同应变速率条件下的动态冲击行为。结果表明:合金挤压-T5态具有优异的抗冲击性能,当应变速率为77... 本研究采用分离式霍普金森压杆装置,结合硬度测试、金相观察、扫描电镜观察、透射电镜观察等手段,研究了挤压-T5态Mg-8Gd-4Y-Nd-Zr合金在不同应变速率条件下的动态冲击行为。结果表明:合金挤压-T5态具有优异的抗冲击性能,当应变速率为771s^(-1)时,其抗压强度可达502 MPa,与2519A铝合金的抗压强度相当;当应变速率为2 645s^(-1)时,合金的抗压强度可达682 MPa。在不同应变速率下,合金的主要断裂方式均为解理断裂,当应变速率低于1 244s^(-1)时,解理面之间以小尺寸浅平韧窝连接,当应变速率高于1 808s^(-1)时,冲击带来的绝热温升导致细晶区晶界弱化,出现沿晶断裂,形成网状组织。 展开更多
关键词 Mg-8Gd-4Y-Nd-Zr合金 时效 动态冲击 断口分析 变形机制
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铸造Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金在时效过程中的组织与性能演变 被引量：2
3
作者 唐昌平 李国栋 +1 位作者 李志云 孙玹琪 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期574-578,共5页
采用金相观察、硬度测试、单轴拉伸、扫描电镜观察、能谱分析、透射电镜观察等手段,研究了铸造Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金在时效过程中的组织与性能演变。结果表明,经固溶处理后,合金具有较强的塑性变形能力,延伸率可达10%以上,但强度较低。随... 采用金相观察、硬度测试、单轴拉伸、扫描电镜观察、能谱分析、透射电镜观察等手段,研究了铸造Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金在时效过程中的组织与性能演变。结果表明,经固溶处理后,合金具有较强的塑性变形能力,延伸率可达10%以上,但强度较低。随时效程度增加,合金强度升高塑性降低,经225℃/3h时效处理后,合金为欠时效状态,与基体共格的β″相是主要的强化相,断口以解理面、韧窝、撕裂棱和晶界为主要特征。经峰值时效处理后,与基体呈半共格关系的β′相是主要的强化相,合金抗拉强度超过300 MPa,但塑性急剧降低,断口以解理面、撕裂棱和晶界为主要特征,与欠时效样品相比,解理面所占比例明显增加,且解理面及晶界光滑。进入过时效状态后,合金的强度降低,但延伸率有所提升,断口以晶界和解理面为主要特征。 展开更多
关键词 MG-GD-Y合金 时效处理 微观组织 力学性能 断口分析
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