✍ Scribed by I. Stulíková; B. Smola; F. von Buch; B. L. Mordike
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High thermal stability and good mechanical properties are crucial for the wider future application of magnesium alloys. One of the most promising directions is the alloying of Mg with rare earth elements as Gd. The fine dispersion of metastable b H phase (cbase centred orthorhombic, a 0.641 nm, b 2.223 nm, c 0.521 nm), already known from commercially successful WE alloys (Mg-Y-Nd-Zr), precipitated in all three possible orientation modes during T6 treatment causes very pronounced age hardening in binary Mg-Gd system and inhibits very effectively the dislocation motion during the creep. The stable b phase (Mg 5 Gd, f.c.c. structure, a 2.234 nm) ensures the creep resistance comparable to WE alloys. A high content of Gd (above 10 wt.%) is necessary to attain the required microstructure. The addition of Sc (below 1 wt.%) and Mn (about 1.5 wt.%) suppresses the solubility of Gd in Mg considerably. The complex precipitation process involving the precipitation of very stable Mn 2 Sc, Mn and Gd containing phase and metastable b H phase is responsible for superior creep properties of MgGd5Sc0.3Mn1 alloy at elevated temperatures. Even at 300 8C the creep resistance is markedly better than for WE43 alloy. The increased Gd and Sc contents in MgGd10Sc0.8Mn1 alloy do not further improve the creep resistance.
Èt und gute mechanische Eigenschaften sind entscheidend fu Èr die versta Èrkte Anwendung von Magnesiumlegierungen. Eine der vielversprechendsten Entwicklungsrichtungen ist das Legieren von Mg mit Seltenen Erden wie Gd. Die feindisperse metastabile b H -Phase (c-basiszentrierte orthorombisch, a 0.641 nm, b 2.223 nm, c 0.521 nm), wie sie bereits aus kommerziellen WE-Legierungen (Mg-Y-Nd-Zr) bekannt ist, scheidet sich im bina Èren Mg-Gd-System bei der T6 Wa Èrmebehandlung in allen drei mo Èglichen kristallografischen Orientierungen aus. Sie verursacht dabei eine ausgepra Ègte Ausha Èrtung und unterbindet auch die Versetzungsbewegung beim Kriechen. Die stabile b-Phase (Mg 5 Gd, kfz-Struktur, a 2.234 nm) versta Èrkt den Widerstand gegen das Kriechen vergleichbar zu WE-Legierungen. Ein hoher Gehalt von Gd (u Èber 10 gew.-%) ist no Ètig, um die gewu Ènschte Mikrostruktur einzustellen. Die Zugabe von Sc (unter 1 gew.-%) und Mn (etwa 1.5 gew.-%) begrenzt die Lo Èslichkeit von Gd in Mg betra Èchtlich. Der komplexe Ausscheidungsprozeû beinhaltet die Bildung sehr stabiler Mn 2 Sc-Phase, Mn-und Gd-haltiger Phase und metastabiler b H -Phase. Diese sind verantwortlich fu Èr die verbesserten Kriecheigenschaften von MgGd5Sc0.3Mn1-Legierungen bei erho Èhten Temperaturen
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