Ca微合金化对Mg-8Gd-1Er-1Zn-0.5Zr-xCa合金显微组织和力学性能的影响

本文研究了Ca微合金化对铸态及锻造态Mg-8Gd-1Er-1Zn-0.5Zr-xCa(x=0.1,0.3,0.5,质量分数,%)合金的显微组织和力学性能的影响规律。结果表明:随合金中Ca含量的增加,合金第二相转变过程为:非连续的鱼骨状Mg_(3)Gd相→粗化的Mg_(3)Gd相+Mg_(5)Gd相+Mg_(2)Ca相→少量Mg_(3)Gd相+Mg_(5)Gd相+Mg_(2)Ca相+块状LPSO相,合金晶粒尺寸减小,第二相体积分数增加,力学性能提高。添加0.5%Ca的合金抗拉强度、屈服强度和伸长率最高,分别为241.0 MPa、149.2 MPa和5.7%。固溶处理后,晶界处形成LPSO相,且其体积分数随合金中Ca含量的增加而增加,促进了合金在后续锻造过程中发生动态再结晶,基面织构强度随之增加,基面Schmid因子随之降低。当合金中Ca含量为0.5%时,合金锻后力学性能最佳,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到344.6 MPa,274.5 MPa和8.1%。分析认为基面织构增强和晶界强化是锻造态合金力学性能提高的主要原因。