Mg-Gd系合金中微量元素作用机制及其研究进展

陈柯1，2，李泽华1，2，安小鹏3，宋子杨1，2，张志龙4，鲍志鹏4，郭志生5，闫靖6（1.中国机械总院集团沈阳铸造研究所有限公司；2.高端装备铸造技术全国重点实验室；3.新乡航空工业（集团）有限公司；4.中国航发湖南动力机械研究所；5. 北京新风航天装备有限公司；6. 吉林大学材料科学与工程学院）

摘要：Mg-Gd系合金因其显著的时效析出强化效应及优异的室温与高温力学性能而备受关注。系统论述了合金元素对Mg-Gd系合金组织与性能的影响机制。稀土元素的添加不仅显著提升了合金的力学性能，还增强了其高温稳定性和抗蠕变性能；部分稀土元素通过促进致密氧化膜的形成，有效改善了合金的耐腐蚀性能。在非稀土元素中，Zn 与Gd 的协同作用可促进时效硬化反应，经热处理后析出更多细小强化相；Al 元素通过形成Mg17Al12 等强化相来提升合金的强度；Mn 元素则通过细化晶粒改善合金的力学性能和加工性能。得益于其优异的高温性能保持能力，Mg-Gd 系合金在航空航天、汽车发动机等高温部件领域展现出广阔的应用前景。

关键词：Mg-Gd系合金；显微组织；力学性能；稀土元素；热处理