铸态AZ31-xGd镁合金在半固态等温热处理中显微组织和富Gd相的演变

摘要

本文深入研究了铸态AZ31-xGd(x=0,1.5 wt%,2.0 wt%,2.5 wt%)镁合金在半固态等温热处理中显微组织和富Gd相的演变。结果表明,添加Gd的AZ31镁合金中的层状(Mg,Al)3Gd相在半固态等温热处理过程中转变为颗粒状Al2Gd相,导致形成更多的球状α-Mg晶粒。当Gd含量为2.0%(质量分数)时,半固态球状晶粒的尺寸达到最小值。晶粒细化的主要机理在于树枝晶的重熔以及少量充当孕育剂的Al2Gd相的辅助作用。同时,固液界面处富集的Al2Gd颗粒可以显著阻碍α-Mg晶粒的粗化长大。与铸态AZ31镁合金(280 MPa)和半固态AZ31镁合金(209 MPa)相比,经过等温热处理的半固态AZ31-2.0Gd镁合金具有适中的压缩变形抗力(230 MPa),实现了变形阻力的降低。