Ca含量对Mg-Zn-Gd-Ca系合金轧制板材组织与-中国有色金属学报.PDF

第 26 卷第 9 期 中国有色金属学报 2016 年 9 月 Volume 26 Number 9 The Chinese Journal of Nonferrous Metals Sep. 2016 文章编号：1004-0609(2016)-09-1858-11 Ca 含量对Mg-Zn-Gd-Ca 系合金 轧制板材组织与性能的影响 1, 2 2 1 2 2 魏成宾 ，闫 宏 ，杜兴蒿 ，罗 骏 ，陈荣石 (1. 沈阳航空航天大学 材料科学与工程学院，沈阳 110136 ； 2. 中国科学院 金属研究所材料环境腐蚀研究中心，沈阳 110016) 摘 要：研究 Ca 含量(0.1%，0.5%(质量分数))对 Mg-1.5Zn-0.3Gd-Ca 合金铸态组织、轧制板材组织、织构与力学 性能的影响，以期通过改善合金组织和织构发展高塑性镁合金板材。结果表明：Mg-1.5Zn-0.3Gd-0.1Ca 铸态合金 含有细小均匀的第二相，Mg-1.5Zn-0.3Gd-0.5Ca 合金中则存在大块状第二相；二者的轧制板材均呈现非基面织构； 轧制板材经过退火处理后发生完全再结晶，板材的塑性可大幅度提高，Mg-1.5Zn-0.3Gd-0.1Ca 合金经 300 ℃退火 后，沿横向和轧制方向的伸长率分别可达 34.9%和 34.1%，且轧制板材沿横向和轧向屈服强度的差异性减小。 关键词：镁合金；轧制板材；织构；力学性能 中图分类号： TG146.2 文献标志码：A 实现变形镁合金板材商业化的前提是提高其室温 向异性更弱。HANZI 等[20]研究表明，在 Mg-Zn-Ca(-Zr) 塑性并改善其各向异性，其中一个主要途径是设计发 系合金中，当 Ca 的含量为 0.2%~0.4%时，合金表现 展弱基面织构或者非基面织构[1−4] 。通过等通道挤 出较高的强度和较好的塑性。因此，本文作者设计了 [5] [6] [7] 压 、异步轧制 、连续挤压 等方式可以获得弱的基 两 种 低 合 金 化 含 量 的 镁 合 金 ， 即 面织构，同时也降低了镁合金的力学性能。另一种方 Mg-1.5Zn-0.3Gd-0.1Ca 和 Mg-1.5Zn-0.3Gd-0.5Ca ，探 式是在镁合金中加入稀土(RE)元素，通过 RE 元素溶 究Ca 元素对Mg-Zn-Gd 系合金轧制板材的组织及力学 质效应改变变形镁合金的再结晶过程来调控织构形 性能的影响，开发低成本高塑性的新型镁合金轧制 [8−17] [8] 态，同时提高镁合金的力学性能 。WU 等 的研究 板材。 证明，镁合金经热轧变形后，与纯 Mg 相比， Mg-1Gd(质量分数，%)合金具有较弱的非基面织构， 并且具有较好的力学性能；WANG 等[13]通过对挤压态 1 实验 Mg-Zn-Er 合金的研究发现，随着合金元素 Zn 和稀土 元素 Er 含量的增加，合金的织构峰值减小，晶粒尺寸 Mg-Zn-Gd-Ca 系 合 金 的 设 计 成 分 分 别 为 更加均匀，合金也表现出较好的力学性能。 Mg-1.5Zn-0.3Gd-0.1Ca 、Mg-1.5Zn-0.3Gd-0.5Ca ，分别 YAN 等[