在對LPSO結構增強Mg-Gd-Zn三元合金系的早期研究[1,2,3]中，在Mg-Gd-Zn 合金鑄態組織中很少出現長周期結構相，但是高溫退火后結構為14H的長周期相從基體α-Mg的過飽和固溶體中析出，因此將其歸為第II類Mg-RE-Zn合金[2,4]
后來的研究發現，在Mg-Gd-Zn合金的鑄態基體中也能生成層片狀14H-LPSO結構[5,6,7,8,9]，且其成分在一定范圍內變化
近期的研究結果表明，在鑄態Mg-Gd-Zn合金的基體中能生成18R-LPSO結構的層片相[10,11]
在不同條件下熱處理后在α-Mg基體中分別生成了結構為10H、14H、18R和24R的長周期相：凝固時生成18R，熱處理溫度為300~420℃時形成24R，熱處理溫度為420~460℃時生成10H和14H [11]
Mg-Gd-Zn合金系具有優良的力學性能，是長周期結構增強稀土鎂合金中最具開發前景的合金系之一[12,13,14,15,16]
14H-LPSO結構作為一種高溫強化結構，對Mg-Gd-Zn合金的高溫抗拉強度和蠕變性能有顯著的貢獻[17,18,19,20,21]
本文用傳統鑄造和熱加工工藝制備Mg-13Gd-1Zn(%，質量分數)合金，研究鑄態、退火態、擠壓態和時效態合金的組織演化、室溫力學性能和高溫蠕變性能
1 實驗方法
使用純鎂(≥99.90%)、純釓(≥99.90%)和純鋅(≥99.95%)配制Mg-13Gd-1Zn合金原料
將干燥處理過的原料在井式坩堝爐中熔煉，保護氣體為流量比為1:100的SF6+CO2混合氣體
將坩堝預熱至暗紅色后裝滿經清潔和預熱的鎂錠，待鎂錠完全熔化后加入稀土Gd，熔體升溫至740~750℃時攪拌1~2 min以使成分均勻
清除熔渣后升溫至750~760℃時加入小塊Zn，保溫10~15 min
待合金全部溶解后停止加熱，溫度降至720℃時將溶液澆鑄進直徑為60 mm的水冷銅模得到鑄錠
將鑄錠在510℃均勻化退火12 h后在350 t的立式擠壓機上擠壓成直徑為20 mm的圓棒
擠壓溫度為430℃，擠壓模預熱至250℃
將擠壓得到的圓棒空冷至室溫
最后將擠壓態合金在溫度為200℃的DHG-9036A型精密干燥箱中時效處理(T5)20 h
用Olympus BHM光學金相顯微鏡(OM)和Sirion200場發射掃描電子顯微鏡(SEM)觀察
聲明：
“Mg-13Gd-1Zn合金的組織與力學性能” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：甄睿,吳震,許恒源,談淑詠
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2025年07月18日 ~ 20日 
