Mg-xGd-1Er-0.5Zr合金热裂敏感性研究

摘要

本文基于Clyne-Davies模型评价了Mg-xGd-1Er-0.5Zr(x=8.0、10.0、12.0,质量分数,%)合金的热裂敏感性,并利用“约束杆”铸造钢模实验方法验证了该合金的热裂倾向。结果表明基于Clyne-Davies模型得到的计算结果能有效预测Mg-xGd-1Er-0.5Zr合金热裂敏感性,且随着Gd含量的增加,合金的热裂敏感性下降。采用数据采集系统、电子显微镜及X射线衍射仪等手段,对铸件凝固曲线、微观组织和析出相进行了分析,发现随着Gd含量的增加,合金的热裂敏感性降低,其原因是凝固后期Mg_(5)(Gd,Er)共晶液相的增多有利于枝晶间裂纹的补缩。此外,共晶液相也会抑制α-Mg枝晶的形核长大,使合金的凝固温度区间减小,从而降低合金的热裂敏感性。对热裂断口进行分析后认为,断口出现的液膜以及晶间搭桥提高了晶间结合力,这是热裂敏感性降低的另一个重要原因。