Mg-Zn-Gd合金中二十面體準晶相組織演變分析

鄭 陽，宋述鵬，王今朝，李培義，吳 潤

（1.武漢科技大學(xué)省部共建耐火材料與冶金國家重點實驗室，湖北武漢，430081；2.武漢科技大學(xué)材料與冶金學(xué)院，湖北武漢，430081；3.湖北大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，湖北武漢，430062）

Mg-Zn-Gd合金中二十面體準晶相組織演變分析

鄭 陽1，2，宋述鵬1，2，王今朝3，李培義1，2，吳 潤2

（1.武漢科技大學(xué)省部共建耐火材料與冶金國家重點實驗室，湖北武漢，430081；2.武漢科技大學(xué)材料與冶金學(xué)院，湖北武漢，430081；3.湖北大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，湖北武漢，430062）

通過高頻感應(yīng)熔煉法制備Mg-Zn-Gd合金，利用XRD、SEM、TEM和EDS等對不同成分及不同冷卻條件下所制合金的微觀組織及相組成進行表征。結(jié)果表明，在MgzZn（97-z）Gd3（27＜z＜57）合金中，其主要組織為二十面體準晶相（I相）、Mg7Zn3及Mg2Zn3，其中Gd元素的含量決定準晶相的生成，且I相中x（Gd）穩(wěn)定在6.5%～7.5%；隨著Mg/Zn比的增大（1/3＜x（Mg）/x（Zn）＜1）或者熟化時間的延長，I相形貌由空心多邊形演變?yōu)榫哂形宕螌ΨQ性的花瓣狀。

鎂合金；Mg-Zn-Gd合金；二十面體準晶；組織演變；Gd

鎂合金作為最輕的綠色工程結(jié)構(gòu)材料，具有比強度與比剛度高、減震降噪性能良好、電磁屏蔽、易于加工成型等優(yōu)點，在交通運輸、航空航天及軍工等領(lǐng)域均有廣闊的應(yīng)用前景［1］。Mg-Zn系合金作為常用的鎂合金之一，具有良好的綜合性能，但由于其力學(xué)性能與耐腐蝕性能在高溫使用過程中（高于150℃）會大幅降低，則限制了其在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的廣泛應(yīng)用。Shechtman等［2］于1984年首次在Al-Mn急冷合金系中發(fā)現(xiàn)了準晶相，不同于傳統(tǒng)晶體所具備的平移對稱性［3］，準晶具有5次或者高于6次特殊對稱性［4］，這種結(jié)構(gòu)上的特殊性也使得其具有硬度與強度高、摩擦系數(shù)低、熱穩(wěn)定性強及耐腐蝕等特點?！?br>