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2222材料工程  2021, Vol. 49 Issue (3): 87-92    DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2019.000815
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时效温度对Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr合金组织和力学性能的影响
付三玲1, 李全安2,3(), 张清2
1 河南科技大学 物理工程学院, 河南 洛阳 471023
2 河南科技大学 材料科学与工程学院, 河南 洛阳 471023
3 有色金属共性技术河南省协同中心, 河南 洛阳 471023
Effect of aging temperature on microstructure and mechanical properties of Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr alloy
San-ling FU1, Quan-an LI2,3(), Qing ZHANG2
1 School of Physics and Engineering, Henan University of Science and Technology, Luoyang 471023, Henan, China
2 School of Materials Science and Engineering, Henan University of Science and Technology, Luoyang 471023, Henan, China
3 Collaborative Innovation Center of Nonferrous Metals, Henan Province, Luoyang 471023, Henan, China
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摘要 

采用X射线衍射、光学显微镜、透射电子显微镜、显微硬度和拉伸性能测试等手段,研究时效热处理温度对Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr合金组织和性能的影响。结果表明,Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr合金在200,250℃和300℃峰时效时,晶粒大小随时效温度的升高而逐渐增大,晶内颗粒状的第二相数量增多,硬度峰值出现的时间逐渐缩短。合金时效温度在200,250℃时,析出相为β'相,时效温度在300℃时,析出相为β相。合金在250℃峰时效时力学性能最优。在200,250℃峰时效热处理的合金在从室温到200,250℃和300℃拉伸过程中抗拉强度随拉伸温度的升高先升高后降低,出现了抗拉强度反常温度效应,而在300℃峰时效热处理后的合金未出现该反常现象。

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付三玲
李全安
张清
关键词 时效温度Mg-Gd-Y-Sm-Zr组织力学性能    
Abstract

Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr alloy was prepared by induction melting, and the microstructure and properties of the alloy after heat treatment at different aging temperatures were analyzed by X-ray diffraction(XRD), optical microscope(OM), transmission electron microscopy(TEM), micro-hardness and tensile test. The results show that the alloy grain size gradually increases with the increase of aging temperature, the number of the second phase in the grain increases, and the time during which the hardness peak appears gradually decreases when Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr alloy is peak aged at 200, 250 ℃ and 300 ℃. The precipitated phase is β' when the aging temperature is 200 ℃ and 250 ℃, and the precipitated phase is β phase when the aging temperature is 300 ℃. The mechanical properties of the alloy peak aged at 250 ℃ are the best. In the process of stretching at room temperature, 200, 250 ℃ and 300 ℃, the tensile strength of the aging peak alloy at 200 ℃ and 250 ℃ shows the abnormal temperature effect of increasing at first and then decreasing, but while no such abnormal phenomenon appears in the alloy after peak aging heat treatment at 300 ℃.

Key wordsaging temperature    Mg-Gd-Y-Sm-Zr    microstructure    mechanical property
收稿日期: 2019-09-06      出版日期: 2021-03-20
中图分类号:  TG146.2  
基金资助:国家自然科学基金(51171059);国家自然科学基金(51571084);河南科技大学博士科研启动基金(13480050)
作者简介: 李全安(1964-), 男, 教授, 博士, 博士生导师, 研究方向为先进镁合金, 联系地址: 河南省洛阳市开元大道263号河南科技大学材料科学与工程学院(471023), E-mail: q-ali@163.com
引用本文:   
付三玲, 李全安, 张清. 时效温度对Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr合金组织和力学性能的影响[J]. 材料工程, 2021, 49(3): 87-92.
San-ling FU, Quan-an LI, Qing ZHANG. Effect of aging temperature on microstructure and mechanical properties of Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr alloy. Journal of Materials Engineering, 2021, 49(3): 87-92.
链接本文:  
http://jme.biam.ac.cn/CN/10.11868/j.issn.1001-4381.2019.000815      或      http://jme.biam.ac.cn/CN/Y2021/V49/I3/87
Fig.1  拉伸试样
Fig.2  Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr合金的硬度-时效温度曲线
Fig.3  合金在不同温度时效后的XRD谱
Fig.4  不同时效温度下合金的光学显微组织
(a)200 ℃;(b)250 ℃;(c)300 ℃
Fig.5  不同时效温度下合金的TEM明场像和对应的选区电子衍射谱
(a)200 ℃;(b)250 ℃;(c)300 ℃
Stretching temperature/℃ Ultimate tensile strength/MPa Tensile yield strength/MPa Elongation/%
200 ℃ 250 ℃ 300 ℃ 200 ℃ 250 ℃ 300 ℃ 200 ℃ 250 ℃ 300 ℃
Room temperature 205 248 243 187 229 222 2.50 2.94 2.99
200 244 267 240 211 239 205 2.91 3.26 3.59
250 271 272 223 181 191 184 4.17 4.42 6.13
300 230 225 177 173 167 157 4.47 5.41 6.52
Table 1  不同时效温度下合金的力学性能
Fig.6  合金在不同温度峰时效处理后室温拉伸断口形貌
(a)200 ℃;(b)250 ℃;(c)300 ℃
Fig.7  300 ℃峰时效处理的合金在不同拉伸温度下拉伸断口形貌
(a)室温;(b)200 ℃;(c)250 ℃;(d)300 ℃
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