耐磨板是目前工程機(jī)械、礦山、生產(chǎn)等應(yīng)用中最廣泛的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有高硬度、高強(qiáng)度、高韌性、良好的切削加工性以及易回收等優(yōu)點(diǎn)，另外在汽車、電子、航空航天等領(lǐng)域也具有廣闊的應(yīng)用前景。Mg-Gd-Y-Zr系耐磨板因?yàn)樗母邚?qiáng)耐磨性能，越來(lái)越受到人們的關(guān)注。該耐磨板是典型的熱處理可強(qiáng)化鎂合金，熱處理工藝對(duì)該耐磨板的組織和性能有明顯的影響。本文研究了擠壓態(tài)Mg-12Gd-3Y-0.6Zr耐磨板經(jīng)固溶(T4)、時(shí)效(T5)和固溶+時(shí)效(T6)處理后顯微組織和力學(xué)性能變化，以期為該耐磨板的實(shí)際應(yīng)用和熱處理工藝的制定提供參考。
采用鑄錠冶金法制備Mg-12Gd-3Y-0.6Zr(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)耐磨板。實(shí)驗(yàn)用材料為工業(yè)純鎂、鎂釓(30.47%Gd)中間合金、鎂釔(31.72%Y)中間合金和鎂鋯(30.16%Zr)中間合金。在730～750℃熔化，采用CO2+SF6混合氣體保護(hù)。澆注成Φ180mm的圓錠，經(jīng)530℃均勻化退火24h后，在450℃進(jìn)行擠壓，擠壓比為16∶1。擠壓后的耐磨板進(jìn)行固溶(T4)、時(shí)效(T5)和固溶+時(shí)效(T6)三種熱處理。固溶處理時(shí)采用70～80℃的溫水冷卻。
擠壓態(tài)Mg-12Gd-3Y-0.6Zr耐磨板在不同熱處理狀態(tài)下硬度和強(qiáng)度等力學(xué)性能變化明顯。經(jīng)T5熱處理后其屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度分別達(dá)到372、403MPa，也保持一定的塑性，綜合力學(xué)性能較佳。盡管T6態(tài)的時(shí)效強(qiáng)化效果優(yōu)于T5態(tài)合金，但晶粒長(zhǎng)大嚴(yán)重降低了合金的力學(xué)性能，導(dǎo)致T6熱處理的強(qiáng)度和塑性比T5態(tài)均有所下降。故在實(shí)際工藝生產(chǎn)中，對(duì)Mg-12Gd-3Y-0.6Zr擠壓態(tài)耐磨板，宜采用T5熱處理方法。