【关键词】Mg-6Gd-xY镁合金；显微组织；时效
【Abstract】Effects of yttrium on the microstructures， aging behavior and tensile property of extruded Mg-6Gd-xY magnesium alloy were investigated. The results indicate that yttrium can refine extruded microstructure of Mg-6Gd-xY magnesium alloy while grain refinement is not obvious at aging stage. RE containing phases Mg（Gd，Y） is formed with RE addition so that tensile strength can be improved from 34MPa to 81MPa at room temperature. The microhardness value was slight raised from 93HV to 113HV. The time of generation of the aging peak value advance 35 hours owning to the addition of the yttrium.
【Key words】Mg-6Gd-xY-0.6Zn-0.5Zr magnesium alloy； Microstructure； Aging
金属镁及镁合金是迄今在工程应用中最轻的金属结构材料。变形镁合金由于具有较高的强度其应用愈加广泛，但也存在室温力学性能较低等缺点。在镁合金中加入稀土元素Y、Gd、Nd等并辅以相应的热处理对提高合金的室温强度有益[1-3]。张继东等人研究了Y对Mg-Zn-Zr系镁合金组织及强度的影响，结果发现Y具有明显的晶粒细化作用，当含量为0.9%时，合金的组织和强度达到最佳。李媛媛等人研究了热挤压镁合金AZ91的微观组织及力学行为，发现固溶和人工时效处理可显著提高合金的室温拉伸性能[4]。Mg-Gd-Y系合金是可热处理强化合金[5-7]，但目前国内外对Mg-Gd-Y系挤压镁合金组织及性能的研究较少，因此本文选用Mg-Gd-Y合金系，探讨Y含量对该合金组织及力学性能的影响，为进一步提高Mg-Gd-Y系合金的强韧性提供理论依据。
1 实验方法
2 实验结果及分析
2.1 Y对Mg-6Gd-xY合金挤压态显微组织的影响
试样经过均匀化处理后挤压变形的合金组织中大量共晶于α-Mg固溶体的第二相随着合金中Y含量的增加而显著减少。Y含量越高，过饱和固溶程度越大；固溶到基体中的第二相数量越多。从图1（c）可以看出合金组织中几乎看不到有第二相的存在，合金晶粒内部未溶解的镁与稀土的化合物几乎都溶入α-Mg固溶体，并且经过挤压变形后，晶界不太明显，合金的晶粒晶界结合都比较紧密。
2.2 Y对挤压Mg-6Gd-xY合金显微硬度的影响
由于合金的时效硬化是通过从α-Mg固溶体中析出细小的析出物而产生的，随着Y量越大，合金中固溶体的过饱和程度越高，析出的第二相颗粒就越多，使得合金的时效硬度上升。也正是由于Y含量高的合金的过饱和程度较高，所以从固溶体中析出便发生得较快，在较短的时效时间内就达到强度和硬度的最大值，使得发生时效硬化转变的过程要比含Y量低的合金早。 2.3 Y对挤压Mg-6Gd-xY合金室温拉伸性能的影响
表2为Mg-Gd-Y合金的室温拉伸性能。从表2看出，随着Y含量的增加，合金的抗拉强度、延伸率明显下降。由于Y含量的增加，在时效过程中晶粒尺寸有所增大（如图2所示），使得抗拉强度、延伸率有所下降。表明低Y含量的合金的变形能力要强与高Y含量的合金。
经过200℃、70h时效后合金的抗拉强度比未时效合金的抗拉强度提高34～81 MPa，表明时效处理可显著增强合金的抗拉强度。由于在时效过程中析出增强相Mg（Gd，Y）相所致（如图4所示）。
3 结论
3.1 Y对挤压Mg-Gd-Y系镁合金具有晶粒细化作用，但效果不明显。
3.2 随Y含量增大，合金显微硬度值有所增加，时效峰值时间提前35h。
3.3 热挤压变形后的时效处理显著提高合金的室温抗拉强度。
3.4 随Y含量增大，抗拉强度、延伸率有所下降。
【参考文献】
[4]Q.M. Peng， Y.M. Wu， D.Q. Fang， et al. Microstructures and Properties of MgC7Gd Alloy Containing Y[J]. Alloys and Compounds， 2006.
[5]刘宏伟，罗承萍，刘江文. 钇及混合稀土对镁铝锌合金组织与性能的影响[J]. 特种铸造及有色合金，2003
（5）：13-15.
[7]L. L. Rokhlin. Magnesium Alloys Containing Rare Earth Metals[M].Taylor and Francis，2003， 83.
