稀土Sc添加对Al-5Mg合金微观组织和性能的影响

文章通过建立Al-Mg-Sc三元体系的热力学描述,利用热力学数据进行合金设计,探究了稀土Sc的添加对Al-5Mg合金微观组织与性能的影响。利用铸造方式制备了Al-5Mg-xSc(x表示质量分数为0、0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)合金样品,用万能试验机进行拉伸测试,并用电子探针(EPMA)与X射线衍射(XRD)对合金样品进行了表征分析。结果发现,当Sc的质量分数为0.4%时,合金具有最佳的力学性能,原因是合金中出现了与基体具有很好界面共格关系的Al3Sc强化相,有效地阻碍拉伸过程位错的运动。基于相图热力学的合金设计思路获得了实验验证,对铝合金的设计方法具有一定的借鉴作用。