固溶体Mg-5Al-xGd合金的制备及其压缩性能

利用Gd(0.00%,0.25%,0.50%,0.75%,1.00%,质量分数,下同)元素和凝固压力(3 GPa)调控Mg-5Al合金凝固组织结构,对合金样品进行压缩测试,并研究组织结构与室温压缩性能相关性。结果表明:常压石墨型铸造下,仅Mg-5Al-0.75Gd合金获得了晶界无共晶相生成、粒状Al2Gd相弥散分布在基体上、晶粒平均尺寸约为85μm的固溶体组织,其抗压强度和最大压缩应变分别为379 MPa和33.46%,高于存在晶间第二相的合金。3 GPa高压下,Gd含量≤0.25%合金的凝固组织为单一固溶体,Gd含量≥0.50%合金的晶界(枝晶间)有共晶Al_(2)Gd相生成。固溶体Mg-5Al-0.25Gd合金的平均晶粒尺寸是74μm,抗压强度是402 MPa,最大压缩应变是33.61%。Mg-5Al-0.75Gd合金的平均晶粒尺寸是38μm,抗压强度和最大压缩应变分别是341 MPa和25.12%,其性能低于Mg-5Al-0.25Gd合金。可见,晶间Al,Gd元素的存在形式是影响铸造Mg-Al合金力学性能的重要因素。