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本文以金属型铸造方法浇注的Mg-7A1-1Si合金为基体,用稀土元素Gd作变质剂,通过变质处理来细化合金晶粒,达到改善β-Mgl7A112相、Mg2Si相组织,提高合金抗高温蠕变性能的目的:对经过变质处理后的Mg.7Al-1Si合金进行固溶及时效处理,研究稀土Gd元素对热处理过程的影I|l甸,为改善合金性能提供更优的参数依据;以铸态Mg-7A1-1Si-xGd合金为参照,用碱土元素Ca替代部分稀土元素Gd,对比研究铸态Mg-7A1-lSi-x(Gd+ca)合金组织及性能的变化。最后利用扫描电镜及能谱、x射线衍射分析、光学显微镜来观察合金的相组成与组织结构,并对合金进行布氏硬度及高温蠕变性能测试,得山以下主要结论: 1、单独添加稀土元素Gd细化了基体晶粒,使β-Mg17A112,2相变得细小且弥散,随着Gd含量的增加,基体晶粒先变小后增大,β-Mgl7All2相含量逐步降低,同时Gd的加入有新相A12GOI牛成。随着Gd含量的增加,MgzSi相由粗大汉字状变为细小汉字状、短杆状及点状。 2、复合添加(Gd+ca)与单独添加Gd的合金组织变化相似,基体晶粒得到细化,随着(Od_Ca)含量的增多,基体晶粒先变小后增大,β-M917All2相含量逐步降低;(G叶ca)的添加使合金生成新相A12Gd、Casi2和caMgSi.,且M92si相由汉字状变为块状及点状。 3、g.7AI.1si.xGd合金在400℃.12h固溶处理后,β-Mgj7A112相大多数固溶入a-Mg基体中;稀土化合物A12Gd相为高熔点相,固溶前后没有变化;M92Si相熔点也较高,固溶处理后汉字状组织稍有细化。经固溶后的时效处理,合金中的β—MglTAl-2相以不连续层片状及连续点状共存两种方式从过饱和的a-Mg基体中再次析出,时效温度越高,连续点状析出越多。变质剂Gd有推迟镁合金时效过程的作用。时效处理态合金硬度高于铸态。 4、在恒温(200℃)和恒载荷(50MPa)下,稀土元素Gd、碱土元素Ca的加入明显提高了合金的抗高温压缩蠕变性能。复合添加(Gd十Ca)后。合金的抗高温蠕变性能比单独加入稀土元素Gd时更好。