时效处理对Mg-Zn-Gd-Er稀土镁合金的组织和力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和室温拉伸等手段研究了 Mg-6Zn-1Gd-1Er(％,质量分数)合金在固溶时效(T6)热处理前后的微观组织与力学性能.结果表明:铸态组织主要由α-Mg基体、富Zn相和Mg5(Zn,Gd,Er)共晶相组成,其平均晶粒尺寸约为60μm;经过T6处理后,富Zn相和Mg5(Zn,Gd,Er)共晶相逐渐溶解,形成了具有不同数量、形貌、尺寸和体积分数的W(Mg3Zn3RE2)相和I(Mg3Zn6RE)相;经200℃和48 h时效处理后,合金硬度从HV 54提高到HV 74,该状态下的合金中存在尺寸适中且均匀分布的W相和I相,同时具有较高的第二相体积分数(23％),抗拉强度为190MPa,屈服强度为122MPa,延伸率为10.3％,表现出较优的力学性能.初生W相呈现出球状或杆状形貌,随着时效时间的增加,W相逐渐演变成大尺寸(约25 μm)的板状形貌.而大尺寸的板状W相与镁基体结合较差,在拉伸时容易诱导裂纹的萌生,导致材料提前失效.第二相强化和固溶强化对T6处理后合金的力学性能的改善起到了重要作用.