《表1 铸态Mg-4Al-1Si-x Gd(x=0,1,2）合金EDS数据》

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《Gd元素添加对铸态AS41合金组织和性能的影响》

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图3为铸态Mg-4Al-1Si-x Gd(x=0，1，2）合金的光学显微组织照片和SEM形貌。表1为EDS数据。由图3a、b可见Mg-4Al-1Si合金中α-Mg相呈团絮状，平均尺寸为80μm；在Mg-4Al-1Si基体和晶界上分布着鱼骨状或不规则块状的第二相（记为A相和B相），结合表1的EDS数据分析，A相只含Mg和Si元素，可知A相为鱼骨状、尺寸约为42μm的Mg2Si相。同理B相为Mg17Al12相，由于Al含量的限制，其体积分数较小，约为0.672%。添加1%的稀土元素Gd后合金组织如图3c、d，α-Mg基体由团絮状转变为粗大的树枝晶，二次枝晶臂间距约20μm，第二相分布于α-Mg枝晶间；Mg2Si相由大尺寸鱼骨状转变为细小的短杆状（记为C相），平均尺寸约为24μm，体积分数降低，团聚大大减少；Mg17Al12相由不规则块状变为颗粒状（记为D相），其体积分数与Mg-4Al-1Si合金相比并无较大变化，约为0.661%，说明Gd的添加优化了Mg17Al12相的形态，但并不影响相的体积分数，这与XRD数据并未显示Al-Gd相的结果一致。另外，在短杆状相端点处出现新的相（记为E相），形态与前两者明显不同。结合XRD数据及表1中E相成分比例，E相可能为Si3Gd5相。添加2%Gd元素后组织见图3e、f，与Mg-4Al-1Si-1Gd合金相比，α-Mg相尺寸变化不大，Mg2Si相和Mg17Al12相形态及分布变化不大，但是出现了大块的第二相（记为Y相和F相），根据表1中EDS数据分析，大体积的F相也是Si3Gd5相。说明Gd元素添加量达到2%时开始导致过合金化。