热处理对挤压变形Mg-12Gd-3Y-0.6Zr耐磨板力学性能及显微组织的影响

　　耐磨板是目前工程机械、矿山、生产等应用中最广泛的金属结构材料，具有高硬度、高强度、高韧性、良好的切削加工性以及易回收等优点，另外在汽车、电子、航空航天等领域也具有广阔的应用前景。Mg-Gd-Y-Zr系耐磨板因为它的高强耐磨性能，越来越受到人们的关注。该耐磨板是典型的热处理可强化镁合金，热处理工艺对该耐磨板的组织和性能有明显的影响。本文研究了挤压态Mg-12Gd-3Y-0.6Zr耐磨板经固溶(T4)、时效(T5)和固溶+时效(T6)处理后显微组织和力学性能变化，以期为该耐磨板的实际应用和热处理工艺的制定提供参考。 　　采用铸锭冶金法制备Mg-12Gd-3Y-0.6Zr(质量分数，下同)耐磨板。实验用材料为工业纯镁、镁钆(30.47%Gd)中间合金、镁钇(31.72%Y)中间合金和镁锆(30.16%Zr)中间合金。在730～750℃熔化，采用CO2+SF6混合气体保护。浇注成Φ180mm的圆锭，经530℃均匀化退火24h后，在450℃进行挤压，挤压比为16∶1。挤压后的耐磨板进行固溶(T4)、时效(T5)和固溶+时效(T6)三种热处理。固溶处理时采用70～80℃的温水冷却。 　　挤压态Mg-12Gd-3Y-0.6Zr耐磨板在不同热处理状态下硬度和强度等力学性能变化明显。经T5热处理后其屈服强度和抗拉强度分别达到372、403MPa，也保持一定的塑性，综合力学性能较佳。尽管T6态的时效强化效果优于T5态合金，但晶粒长大严重降低了合金的力学性能，导致T6热处理的强度和塑性比T5态均有所下降。故在实际工艺生产中，对Mg-12Gd-3Y-0.6Zr挤压态耐磨板，宜采用T5热处理方法。