Zn元素对挤压态Mg-8Gd基合金组织与力学性能的影响

微合金化是改善合金组织进而提升合金综合力学性能的一种有效手段，研究合金化元素对材料组织的影响为后续调控材料的性能至关重要。本文使用X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、球差校正的透射电子显微镜(TEM)和电子万能试验机系统地研究了不同微含量Zn元素添加对挤压态Mg-8Gd-x Zn (x=0,0.5,1.0,2.0)合金微观组织与力学性能的影响。研究结果表明，Zn元素的添加可以进一步细化合金晶粒，其晶粒尺寸由初始的8.5μm细化至3.4μm;其{0001}织构也随Zn的添加而增强，极值由1.7增至5.1。XRD分析结合SEM/TEM观察，确认Zn元素的添加促进了晶内与晶界上(Mg,Zn)₃Gd相(fcc;空间群号:Fm ■)的析出。此外，Zn元素的添加还可以诱导大量沿(0001)_α基面生长且与基体完全共格的盘状γ’相和长周期有序堆垛结构(LPSO)的形成。添加Zn导致的晶粒细化、强织构以及第二相析出显著提升了合金的屈服强度，但降低了合金的延伸率。