稀土元素Gd对Al-Si-Mg铸造合金微观组织和力学性能的影响

论文摘要

为了系统地研究稀土Gd对铸造Al-Si-Mg（A357）合金组织和性能的影响,采用OM,SEM,EPMA,XRD,DSC,TEM及拉伸实验等方法对不同Gd含量A357合金进行研究。结果表明:Gd的添加可以细化A357合金的晶粒并减小二次枝晶间距。此外,Gd可以有效地细化合金中的共晶硅,但是对片状共晶硅的形貌影响不大。晶粒和共晶硅的细化及二次枝晶间距的减小使添加Gd后的A357合金的力学性能有了显著的提高。其中,A357-0.5Gd（质量分数/%）合金热处理态抗拉强度为355MPa,相对于未添加Gd元素的A357合金提高了37MPa。当Gd质量分数为1.0%时,尽管组织得到进一步细化,但是大量粗大Al2Si2Gd第二相的形成导致了合金力学性能的下降。同时对Gd的细化机制进行探究,结合TEM分析结果可以推断,Gd变质处理后共晶硅上的孪晶密度并不足以引起共晶硅形貌的转变,使得Gd变质效果较弱。而Gd对共晶硅的细化作用可能与Gd增加成分过冷以及形成纳米相阻碍共晶硅生长有关。

论文目录

• 1 实验材料与方法
• 2 结果与分析
•   2.1 宏观晶粒
•   2.2 微观组织
•   2.3 共晶硅形貌
•   2.4 稀土相分析
•   2.5 铸态和T6态合金的力学性能
•   2.6 稀土Gd的作用机制
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘文祎,徐聪,刘茂文,肖文龙,马朝利

关键词: 铝硅合金,稀土,细化,显微组织,力学性能

来源: 材料工程 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 北京航空航天大学材料科学与工程学院空天先进材料与服役教育部重点实验室

基金: 国家自然科学基金资助项目(51671007),国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2013AA031001),国际科技合作项目(2015D FA51430)

分类号: TG136.1

页码: 129-135

总页数: 7

文件大小: 1159K

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