稀土对铝镁硅合金强韧性的影响及其机理研究

熔配含稀土铈（ce）分别为0%、0.1%、0.3%和0.5%的Al-0.7wt%Mg-0.55wt%Si合金（锻态加再结晶），制备成三点弯曲（平面应变）试件，测定其起裂韧度Jic和扩展韧度JR。含Ce(0.3%或0.5%)试件比Ce者，Jk提高20%，JR则有更大幅的提高。稀土使晶粒细化；使原光呈条状或鱼骨状的第二相出现粒化、球化和经化特征；稀土加入，不改变第二相偏聚于晶界的基本性态。综合言之，稀土改善了晶界的损伤环境。在最大载荷时停机并在裂纹前尖端前方取样，电镜观察表明，不含Ce的试件，微裂纹前缘尖镜，扩展较直接。而含Ce的试件，则发现呈环状的裂纹群，表明稀土影响了材料的细观损伤方式。改善晶界环境和细观损伤方式，有利于材料发展含损伤的塑性，提高断裂韧度。