稀土Gd对Mg-5Al系镁合金显微组织与疲劳性能的影响*

张志鹏， 吴　伟， 代　丽， 陈立佳

(沈阳工业大学 材料科学与工程学院， 沈阳 110870)

摘　要：为了确定稀土元素Gd和时效处理对Mg-5Al系压铸镁合金显微组织及疲劳性能的影响，通过低周疲劳实验对压铸态和时效态Mg-5Al-xGd镁合金的显微组织和疲劳性能进行了表征.结果表明，提高压铸态和时效态Mg-5Al-xGd镁合金中Gd的含量，可使镁合金的显微组织得到细化.在总应变幅控制的低周疲劳加载条件下，压铸态和时效态Mg-5Al-xGd镁合金均呈现出循环硬化和循环稳定特征，时效处理可以提高Mg-5Al-xGd压铸镁合金的循环变形抗力.对于压铸态镁合金而言，Gd含量为1%时镁合金的循环变形抗力高于Gd含量为2%和3%的镁合金，而对于时效态镁合金而言，Gd含量为1%和2%时镁合金的循环变形抗力均高于Gd含量为3%的镁合金.

关　键　词：镁合金； 稀土； 显微组织； 低周疲劳； 循环应力响应； 循环变形抗力； 压铸； 时效

镁合金具有密度低、比强度和比刚度大、弹性模量小、切削加工性能和铸造性能良好等优点，且为最轻的常用金属结构材料[1-8].目前，镁合金已经广泛应用于汽车、航空等领域，成为了现代工业中重要的金属结构材料[9-14].镁合金对应力集中很敏感，屈服点低且弹性系数小，这些因素均限制了镁合金的应用.稀土元素与镁的结构差异较小，因此，几乎所有的稀土元素均对α-Mg固溶体具有较好的固溶强化作用[15].由于稀土元素具有优异的固溶强化和时效硬化效应，稀土元素在镁合金中的应用越来越广泛，已经开发出多种以稀土为主要添加元素的新型镁合金，如Mg-Y系中的WE54、WE43等[16-17].另外，在Mg-RE系合金中加入一定量的Zn、Cu或Ni元素后，可以形成LPSO结构，该结构可进一步提高Mg-RE系合金的强度和韧性[18-19].稀土Gd与镁的原子半径较为接近，Gd在镁中的固溶度较大，且其固溶度随温度的降低而降低．因此，Gd具有比Y更高的时效硬化特性，能与Mg形成Mg5Gd、Mg3Gd、Mg2Gd、MgGd等具有热稳定性的化合物，使得Mg-Gd系合金的室温和高温力学性能更为优异.Yang[20]等人研究了稀土元素Gd对铸态Mg-3Sn-1Mn合金组织和性能的影响并发现，加入质量分数为0.84%的Gd元素能够提高镁合金的蠕变性能.

目前，针对稀土元素Gd对Mg-5Al系合金低周疲劳性能的影响的研究较少.本文以压铸态和时效态Mg-5Al-xGd镁合金为研究对象，探讨了稀土元素Gd与时效工艺对Mg-5Al系压铸镁合金的显微组织及疲劳性能的影响，以期为新型稀土镁合金的开发与应用提供可靠的理论依据.

1　材料和方法

实验材料包括镁锭、铝锭和Mg-30%Gd中间合金，并制备Mg-5Al-1Gd、Mg-5Al-2Gd和Mg-5Al-3Gd镁合金.利用SG-5-10型井式电阻炉熔炼镁合金.根据实验合金的化学成分计算出所需原料的质量，将称量好的镁锭、铝锭放入坩埚中并加热至720 ℃，同时通入保护气体(SF6和N2的混合气体).当坩埚中的纯镁和纯铝完全熔化后，加入Mg-30%Gd中间合金．待坩埚中的金属再次完全熔化后，保温30 min，随后利用Evo.53D型冷室压铸机进行压铸.将熔炼好的镁合金熔液导入压铸机中，直接压铸得到疲劳试样，其具体尺寸如图1所示(单位：mm).在压铸过程中，模具温度为150～210 ℃；压射速度为6 m/s；压铸压力为60 MPa；保压时间为3 s.

图1　疲劳试样的几何尺寸

Fig.1　Geometry size of fatigue specimen

为了确定时效处理对Mg-5Al-xGd压铸镁合金的显微组织与性能的影响规律，利用SX-410型箱式电阻炉对部分Mg-5Al-xGd压铸镁合金疲劳试样进行时效处理．其中，时效温度为160 ℃；保温时间为4 h；冷却方式为空冷.利用NEOPHOT-21型卧式金相显微镜观察具有不同化学成分和处理状态的镁合金的显微组织．利用日本岛津XRD-7000型X射线衍射仪分析镁合金的相组成.利用PLD-50型电液伺服疲劳实验机进行低周疲劳实验．在疲劳实验过程中，采用轴向拉压全反向总应变控制模式，且应变比为Rε=-1；实验环境为实验室静态空气介质，实验温度为室温；实验采用的波形为正弦波，且其循环频率为1 Hz；采用的名义总应变幅为0.3%和0.45%，且所有疲劳实验均进行至试样断裂为止.

2　结果和分析

2.1　Mg-5Al-xGd镁合金的显微组织

图2为压铸态Mg-5Al-xGd镁合金的XRD图谱.

图2　压铸态Mg-5Al-xGd镁合金的XRD图谱

Fig.2　XRD spectrum of die-cast Mg-5Al-xGd alloys

由图2可见，压铸态Mg-5Al-xGd镁合金的相组成包括α-Mg基体相、β-Mg17Al12化合物相与Al3Gd稀土化合物相.

图3为时效态Mg-5Al-xGd镁合金的XRD图谱.

图3　时效态Mg-5Al-xGd镁合金的XRD图谱

Fig.3　XRD spectrum of aged Mg-5Al-xGd alloys

由图3可见，时效态Mg-5Al-xGd镁合金的相组成同样包括α-Mg基体相、β-Mg17Al12化合物相与Al3Gd稀土化合物相.与图2对比可知，随着Gd含量的增加，压铸态和时效态Mg-5Al-xGd镁合金中均无新相生成.具有不同Gd含量的Mg-5Al-xGd镁合金在时效处理后，并无新相生成.

图4为压铸态Mg-5Al-xGd镁合金的显微组织.

图4　压铸态Mg-5Al-xGd镁合金的显微组织

Fig.4　Microstructures of die-cast Mg-5Al-xGd alloys

由图4可见，压铸态Mg-5Al-xGd镁合金的显微组织主要由α-Mg基体相和β-Mg17Al12化合物相构成.当Gd的质量分数为1%时，α-Mg基体相比较粗大，且其晶粒尺寸并不均匀；β-Mg17Al12相呈连续网状并分布于晶界处；显微组织中存在部分共晶组织(见图4a).当Gd的质量分数增加到2%时，α-Mg基体相和β-Mg17Al12相的晶粒尺寸均呈现出减小的趋势；α-Mg基体相的晶粒尺寸趋于均匀，β-Mg17Al12相的形态由连续网状向断续网状过渡；显微组织中共晶组织的数量减少(见图4b).当Gd的质量分数增加到3%时，α-Mg基体相的晶粒尺寸进一步减小并趋于均匀；β-Mg17Al12相呈断续网状并分布于基体晶界处，且少量β-Mg17Al12相聚集成块状(见图4c).

图5为压铸态Mg-5Al-xGd镁合金经时效处理后的显微组织.

图5　时效态Mg-5Al-xGd镁合金的显微组织

Fig.5　Microstructures of aged Mg-5Al-xGd alloys

由图5可见，当Gd的质量分数为1%时，α-Mg基体相的晶粒尺寸并不均匀；β-Mg17Al12相呈连续网状并分布于α-Mg基体晶界处；显微组织中存在共晶组织(见图5a).当Gd的质量分数为2%时，时效态镁合金显微组织的变化规律与压铸态镁合金类似，即α-Mg基体相和β-Mg17Al12相均呈现出细化趋势；β-Mg17Al12相的形态由连续网状向断续网状演变；合金中共晶组织减少(见图5b).当Gd的质量分数为3%时，α-Mg基体相和β-Mg17Al12相得到进一步细化，且其晶粒尺寸更为均匀；少量β-Mg17Al12相发生了聚集(见图5c).对比时效前后Mg-5Al-xGd镁合金的显微组织后可知，时效后镁合金的晶粒尺寸更为均匀，但晶粒大小并无明显变化.当Gd的质量分数为3%时，在时效镁合金中可以观察到更多的β-Mg17Al12相聚集于α-Mg基体相晶界处.

镁合金中稀土元素Gd的添加，可以消耗部分Al元素，并与之形成稀土化合物相，使得共晶组织的数量减少.此外，由于稀土化合物相的熔点较高，会优先β-Mg17Al12相从熔体中析出，形成细小弥散的第二相并分布于固液界面处，造成成分过冷，使得晶粒得到细化.同时，由于β-Mg17Al12相的数量减少，因此，β-Mg17Al12相的形态由连续网状开始向断续网状转变.

2.2　时效处理对镁合金循环应力响应行为的影响

图6为压铸态(F)和时效态(T5)Mg-5Al-1Gd合金在给定总应变幅下的循环应力响应曲线.

图6　Mg-5Al-1Gd合金的循环应力响应曲线

Fig.6　Cyclic stress response curves of Mg-5Al-1Gd alloy

由图6可见，在整个疲劳变形过程中，时效态Mg-5Al-1Gd镁合金的循环应力幅始终高于压铸态Mg-5Al-1Gd镁合金.当外加总应变幅(Δεt/2)为0.3%时，时效态Mg-5Al-1Gd镁合金总体表现为循环硬化，且变形初期循环硬化程度高于变形后期；压铸态Mg-5Al-1Gd镁合金始终表现为循环硬化(见图6a).当外加总应变幅为0.45%时，在整个疲劳变形过程中，时效态Mg-5Al-1Gd镁合金的循环应力幅始终高于压铸态镁合金，且均表现为循环硬化(见图6b).

图7为压铸态和时效态Mg-5Al-2Gd合金在给定总应变幅下的循环应力响应曲线.

图7　Mg-5Al-2Gd合金的循环应力响应曲线

Fig.7　Cyclic stress response curves of Mg-5Al-2Gd alloy

由图7可见，在整个疲劳变形过程中，时效态Mg-5Al-2Gd镁合金的循环应力幅始终高于压铸态镁合金.由当外加总应变幅为0.3%时，时效态Mg-5Al-2Gd镁合金在变形初期表现出循环稳定，而在变形后期表现出循环硬化；压铸态Mg-5Al-2Gd镁合金则始终表现为循环硬化(见图7a).当外加总应变幅为0.45%时，时效态Mg-5Al-2Gd镁合金在变形初期同样表现为循环稳定，在变形后期表现为循环硬化；压铸态Mg-5Al-2Gd镁合金也始终表现为循环硬化(见图7b).

图8为压铸态和时效态Mg-5Al-3Gd合金在给定总应变幅下的循环应力响应曲线.由图8可见，在整个疲劳变形过程中，时效态Mg-5Al-3Gd镁合金的循环应力幅始终高于压铸态镁合金.当外加总应变幅为0.3%时，在整个疲劳变形过程中，时效态Mg-5Al-3Gd镁合金表现为循环硬化，且变形初期的循环硬化程度高于变形后期；压铸态Mg-5Al-3Gd镁合金表现为循环硬化(见图8a).当外加总应变幅为0.45%时，时效态和压铸态Mg-5Al-3Gd镁合金均表现为循环硬化(见图8b).

图8　Mg-5Al-3Gd合金的循环应力响应曲线

Fig.8　Cyclic stress response curves of Mg-5Al-3Gd alloy

2.3　稀土Gd对镁合金循环应力响应行为的影响

图9为稀土Gd对压铸态Mg-5Al-xGd镁合金循环应力响应行为的影响.当外加总应变幅为0.3%时，压铸态Mg-5Al-1Gd镁合金的循环应力幅明显高于压铸态Mg-5Al-2Gd和Mg-5Al-3Gd镁合金，且压铸态Mg-5Al-3Gd镁合金的循环应力幅略高于Mg-5Al-2Gd镁合金(见图9a).当外加总应变幅为0.45%时，压铸态Mg-5Al-1Gd镁合金的循环应力幅同样明显高于压铸态Mg-5Al-2Gd和Mg-5Al-3Gd镁合金(见图9b).由图9b还可以观察到，在疲劳变形初期，压铸态Mg-5Al-3Gd镁合金的循环应力幅高于Mg-5Al-2Gd镁合金；在疲劳变形后期，压铸态Mg-5Al-3Gd镁合金的循环应力幅则低于Mg-5Al-2Gd镁合金.

图10为稀土Gd对时效态Mg-5Al-xGd镁合金循环应力响应行为的影响.当外加总应变幅为0.3%时，时效态Mg-5Al-1Gd和Mg-5Al-2Gd镁合金的循环应力幅明显高于时效态Mg-5Al-3Gd

图9　压铸态Mg-5Al-xGd合金的循环应力响应曲线

Fig.9　Cyclic stress response curves of die-cast Mg-5Al-xGd alloy

镁合金，且时效态Mg-5Al-1Gd镁合金的循环应力幅和时效态Mg-5Al-2Gd镁合金比较接近(见图10a).另外，在疲劳变形初期，时效态Mg-5Al-1Gd镁合金的循环应力幅低于时效态Mg-5Al-2Gd合金；在疲劳变形后期，时效态Mg-5Al-1Gd镁合金的循环应力幅高于时效态Mg-5Al-2Gd镁合金.当外加总应变幅为0.45%时，时效态Mg-5Al-2Gd镁合金的循环应力幅高于时效态Mg-5Al-1Gd镁合金，而时效态Mg-5Al-3Gd镁合金的循环应力幅最低(见图10b).对比图10a、b可知，在较高的循环应变幅下，细小弥散分布的第二相可以提高合金的循环变形抗力.

当镁合金中添加适量的稀土元素后，其显微组织可以得到明显细化，且镁合金的疲劳极限会随着稀土元素的添加而升高；但当稀土元素的含量过多时，镁合金的疲劳性能又会呈现出下降的趋势[21].总体而言，当稀土Gd的质量分数为1%、2%时，镁合金的循环变形抗力均高于Gd的质量分数为3%时的镁合金.可以认为，当稀土元素Gd的质量分数为1%、2%时，稀土元素可以减少β-Mg17Al12相的数量，并使得β-Mg17Al12相的形态由连续网状向断续网状转变.β-Mg17Al12相数量和形态的改变可以有效地阻止镁合金晶界的滑动和裂纹的扩展，从而改善了镁合金的疲劳性能.但当稀土元素Gd的质量分数增加到3%时，稀土化合物相逐渐粗化并在晶界处聚集，反而使得镁合金的疲劳性能下降.

图10　时效态Mg-5Al-xGd合金的循环应力响应曲线

Fig.10　Cyclic stress response curves of aged Mg-5Al-xGd alloy

3　结　论

通过上述实验分析，可以得到如下结论：

1) 随着Mg-5Al-xGd镁合金中Gd含量的增加，镁合金的显微组织发生了细化，β-Mg17Al12相的数量随之减少，并由连续网状分布向断续网状分布进行转变，且镁合金中的共晶组织也随之减少.

2) 时效处理可以提高Mg-5Al-xGd镁合金在总应变幅控制加载条件下的室温低周疲劳变形抗力，且时效态和压铸态镁合金均表现为循环硬化和循环稳定.

3) 对于压铸态Mg-5Al-xGd镁合金而言，Gd含量为1%时镁合金的循环变形抗力高于Gd含量为2%和3%的镁合金；而对于时效态Mg-5Al-xGd镁合金而言，Gd含量为1%和2%时镁合金的循环变形抗力均高于Gd含量为3%时的镁合金.

参考文献(References)：

[1]张学锋，吴国华，丁文江.高低温处理条件下AZ31镁合金的力学性能与微观组织 [J].中国有色金属学报，2011，21(12)：2979-2986.

(ZHANG Xue-feng，WU Guo-hua，DING Wen-jiang.Mechanical properties and microstructures of AZ31 magnesium alloy after high and low temperature treatment [J].Transactions of Nonferrous Metals Society of China，2011，21(12)：2979-2986.)

[2]丁文江，付彭怀，彭立明，等.先进镁合金材料及其在航空航天领域中的应用 [J].航天器环境工程，2011，28(2)：103-109.

(DING Wen-jiang，FU Peng-huai，PENG Li-ming，et al.Advanced magnesium alloys and their applications in aerospace [J].Spacecraft Environment Engineering，2011，28(2)：103-109.)

[3]丁文江，曾小勤.中国Mg材料研发与应用 [J].金属学报，2010，46(11)：1450-1457.

(DING Wen-jiang，ZENG Xiao-qin.Research and app-lications of magnesium in China [J].Acta Metallurgica Sinica，2010，46(11)：1450-1457.)

[4]肖冰，康凤，胡传凯，等.国外轻质结构材料在国防工业中的应用 [J].兵器材料科学与工程，2011，34(1)：94-97.

(XIAO Bing，KANG Feng，HU Chuan-kai，et al.App-lication of the light structure material in the defense industry abroad [J].Ordnance Material Science and Engineering，2011，34(1)：94-97.)

[5]王长义，刘正，毛萍莉.AZ31B镁合金动态力学行为及变形机制 [J].沈阳工业大学学报，2012，34(5)：509-514.

(WANG Chang-yi，LIU Zheng，MAO Ping-li.Dynamic mechanical behavior and deformation mechanism of AZ31B magnesium alloy [J].Journal of Shenyang University of Technology，2012，34(5)：509-514.)

[6]张利，刘正，毛萍莉.热挤压Mg-Zn-Y合金显微组织及拉伸性能 [J].热加工工艺，2013，42(24)：81-84.

(ZHANG Li，LIU Zheng，MAO Ping-li.Microstructure and mechanical properties of Mg-Zn-Y alloys prepared by hot extrusion [J].Hot Working Technology，2013，42(24)：81-84.)

[7]万迎春，刘楚明.挤压及时效对Mg-8Gd-4.8Y-0.4Zr合金显微组织及力学特性的影响 [J].兵器材料科学与工程，2013，36(5)：13-16.

(WAN Ying-chun，LIU Chu-ming.Effect of extrusion and aging on microstructure and mechanical property of Mg-8Gd-4.8Y-0.4Zr alloy [J].Ordnance Material Science and Engineering，2013，36(5)：13-16.)

[8]肖远伦，赵军，李祖荣，等.挤压态Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金热变形行为研究 [J].精密成形工程，2014，6(1)：49-53.

(XIAO Yuan-lun，ZHAO Jun，LI Zu-rong，et al.Hot deformation behaviour of extruded Mg-Gd-Y-Zn-Zr alloy [J].Journal of Netshape Forming Engineering，2014，6(1)：49-53.)

[9]于金程，刘正，董阳，等.高应变速率下Mg-Gd-Y镁合金动态拉伸性能与疲劳行为 [J].沈阳工业大学学报，2015，37(6)：650-655.

(YU Jin-cheng，LIU Zheng，DONG Yang，et al.Dynamic tensile properties and failure behavior of Mg-Gd-Y alloy at high strain rates [J].Journal of Shenyang University of Technology，2015，37(6)：650-655.)

[10]付晓鹏，梁伟，李线绒，等.镁/铝异种材料连接界面的显微组织结合强度研究 [J].材料研究与应用，2009，3(1)：23-27.

(FU Xiao-peng，LIANG Wei，LI Xian-rong，et al.Study on the microstructure and bond strength of the bonding interface of Mg/Al heterogenous alloy materials research and application [J].Materials Research and Application，2009，3(1)：23-27.)

[11]刘政军，屈佳兴，苏允海.T4处理后AZ91镁合金焊接接头组织演变规律 [J].沈阳工业大学学报，2014，36(6)：642-646.

(LIU Zheng-jun，QU Jia-xing，SU Yun-hai.Evolution rule of microstructure of AZ91 magnesium alloy welded joint after T4 treatment [J].Journal of Shenyang University of Technology，2014，36(6)：642-646.)

[12]汤伊金，章桢彦，靳丽，等.Mg-Gd系合金时效析出研究进展 [J].中国有色金属学报，2014，24(1)：8-22.

(TANG Yi-jin，ZHANG Zhen-yan，JIN Li，et al.Research progress on ageing precipitation of Mg-Gd alloys [J].The Chinese Journal of Nonferrous Metals，2014，24(1)：8-22.)

[13]杨忠，李建平，吴永兴，等.Gd和Y含量对Mg-Gd-Y-0.5Zr合金组织性能的影响 [J].铸造，2013，62(6)：545-553.

(YANG Zhong，LI Jian-ping，WU Yong-xing，et al.Effect of Gd and Y content on microstructure and tensile properties of Mg-Gd-Y-0.5Zr alloy [J].Foundry，2013，62(6)：545-553.)

[14]纪伟，范亚夫，陈捷，等.Mg-Gd-Y系合金中绝热剪切带的特征 [J].稀有金属材料与工程.2009，38(4)：599-602.

(JI Wei，FAN Ya-fu，CHEN Jie，et al.Characteristics of the adiabatic shear bands in Mg-10Gd-2Y-0.5Zr alloy [J].Rare Metal Materials and Engineering，2009，38(4)：599-602.)

[15]余国强，翁国庆.稀土镁合金的发展应用及开发 [J].稀有金属与硬质合金，2006，34(3)：36-38.

(YU Guo-qiang，WENG Guo-qing.Development and application of RE Mg alloy [J].Rare Metal and Cemented Carbides，2006，34(3)：36-38.)

[16]吴玉娟，丁文江，彭立明，等.高性能稀土镁合金的研究进展 [J].中国材料进展，2011，30(2)：1-9.

(WU Yu-juan，DING Wen-jiang，PENG Li-ming，et al.Research progress of advance magnesium rare earth alloys [J].Materials China，2011，30(2)：1-9.)

[17]张新明，陈健美，邓运来，等.Mg-Gd-Y-(Mn，Zr)合金的显微组织和力学性能 [J].中国有色金属学报，2006，16(2)：219-227.

(ZHANG Xin-ming，CHEN Jian-mei，DENG Yun-lai，et al.Microstructures and mechanical properties of Mg-Gd-Y-(Mn，Zr) magnesium alloys [J].Chinese Journal of Nonferrous Metals，2006，16(2)：219-227.)

[18]黄飞，吴玉娟，彭立明，等.Mg-Gd-Zn(-Zr)合金中长周期堆垛有序结构的研究现状及发展趋势 [J].材料导报，2011，25(2)：8-12.

(HUANG Fei，WU Yu-juan，PENG Li-ming，et al.Research status and development trend of LPSO structure in Mg-Gd-Zn(-Zr) alloy [J].Materials Review，2011，25(2)：8-12.)

[19]曾小勤，吴玉娟，彭立明，等.Mg-Gd-Zn-Zr合金中的LPSO结构和时效相 [J].金属学报，2010，46(9)：1041-1046.

(ZENG Xiao-qin，WU Yu-juan，PENG Li-ming，et al.LPSO structure and aging phases in Mg-Gd-Zn-Zr alloy [J].Acta Metallurgica Sinica，2010，46(9)：1041-1046.)

[20]Yang M B，Qin C Y，Pan F S，et al.Comparison of effects of cerium，yttrium and gadolinium additions on as-cast microstructure and mechanical properties of Mg-3Sn-1Mn magnesium alloy [J].Journal of Rare Earths，2011，6(6)：550-557.

[21]杨友，刘勇兵，杨晓红，等.稀土元素对AZ91D压铸镁合金高周疲劳性能的影响 [J].金属热处理，2006，31(7)：18-22.

(YANG You，LIU Yong-bing，YANG Xiao-hong，et al.Influence of rare earth elements on high-cycle fatigue properties of die cast magnesium alloys AZ91D [J].Heat Treatment of Metals，2006，31(7)：18-22.)

(责任编辑：尹淑英　英文审校：尹淑英)

Effect of rare earth element Gd on microstructure and fatigue properties of Mg-5Al series magnesium alloys

ZHANG Zhi-peng, WU Wei, DAI Li, CHEN Li-jia

(School of Materials Science and Engineering, Shenyang University of Technology, Shenyang 110870, China)

Abstract：In order to determine the influence of rare earth element Gd and aging treatment on both microstructure and fatigue properties of Mg-5Al series magnesium alloys, the microstructure and fatigue properties of die-cast and aged Mg-5Al-xGd magnesium alloys were characterized through the low-cycle fatigue test. The results show that with increasing the Gd content in the die-cast and aged Mg-5Al-xGd magnesium alloys, the microstructure of the magnesium alloys can be refined. Under the total strain amplitude controlled low cycle fatigue loading condition, both die-cast and aged Mg-5Al-xGd magnesium alloys exhibit the cyclic strain hardening and cyclic stability features. The aging treatment can enhance the cyclic deformation resistance of Mg-5Al-xGd magnesium alloys. For the die-cast magnesium alloys, the cyclic deformation resistance of the magnesium alloy with 1% Gd is higher than that of the magnesium alloys with 2% and 3% Gd. For the aged magnesium alloys, the cyclic deformation resistance of the magnesium alloys with 1% and 2% Gd is higher than that of the magnesium alloy with 3% Gd.

Key words：magnesium alloy; rare earth; microstructure; low-cycle fatigue; cyclic stress response; cyclic deformation resistance; die-cast; aging

收稿日期：2015-09-23.

基金项目：辽宁省教育厅创新团队项目(LT2013004)； 辽宁省教育厅科学技术研究项目(L2012038).

作者简介：张志鹏(1990-)，男，辽宁普兰店人，研究生，主要从事轻质合金的制备及性能等方面的研究.

doi：10.7688/j.issn.1000-1646.2016.01.08

中图分类号：TG 146.2

文献标志码：A

文章编号：1000-1646(2016)01-0042-07

*本文已于2015-12-07 16∶20在中国知网优先数字出版. 网络出版地址： http：∥www.cnki.net/kcms/detail/21.1189.T.20151207.1620.052.html