Gd含量对ZM21合金显微组织及性能的影响

赵春博; 王小刚; 刘涛; 李伟莉; 李红; 马登民; 崔凯

doi:10.15980/j.tzzz.T20250322

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Gd含量对ZM21合金显微组织及性能的影响

研究·合金性能 | 更新时间：2026-10-16

- Gd含量对ZM21合金显微组织及性能的影响
- Effects of Gd Content on Microstructure and Properties of ZM21 Alloy
- 特种铸造及有色合金 2026年46卷第10期页码：1584-1589
- 作者机构：
  
  山西闻喜银光华盛镁业股份有限公司，运城 043800
- 作者简介：
  
  赵春博，男，1988年出生，工程师， E-mail： sxygmyzcb@qq.com
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划资助项目(2021YFB3701100)
- DOI：10.15980/j.tzzz.T20250322
  中图分类号： TG146.22;TG113.25
- 收稿：2025-08-20，
  
  修回：2025-09-03，
  
  录用：2025-11-05，
  
  纸质出版：2026-10-20
- 稿件说明：
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赵春博，王小刚，刘涛，等. Gd含量对ZM21合金显微组织及性能的影响［J］. 特种铸造及有色合金，2026，46（10）：1 584-1 589.

ZHAO C B，WANG X G，LIU T，et al. Effects of Gd content on microstructure and properties of ZM21 alloy［J］. Special Casting & Nonferrous Alloys，2026，46（10）：1 584-1 589.
赵春博，王小刚，刘涛，等. Gd含量对ZM21合金显微组织及性能的影响［J］. 特种铸造及有色合金，2026，46（10）：1 584-1 589. DOI： 10.15980/j.tzzz.T20250322.

ZHAO C B，WANG X G，LIU T，et al. Effects of Gd content on microstructure and properties of ZM21 alloy［J］. Special Casting & Nonferrous Alloys，2026，46（10）：1 584-1 589. DOI： 10.15980/j.tzzz.T20250322.

摘要

系统探究了稀土元素Gd（0~0.8%，质量分数，下同）对ZM21（Mg-2Zn-1Mn）镁合金显微组织与力学性能的影响。结果表明，Gd添加显著细化铸态枝晶组织，促进Mg-Zn-Gd三元相（

相/

相）析出；挤压态合金晶粒尺寸随Gd含量增加持续减小（ZM21-0.8Gd平均晶粒尺寸为3.78 μm），并弱化基面织构强度。另外，ZM21-0.8Gd合金在挤压方向（ED）的屈服强度（204 MPa）、抗拉强度（339.6 MPa）及45°方向的伸长率（35.9%）均达最优，杯突值（

=4.2 mm）较基体提升了75%。Gd通过细晶强化、织构弱化与第二相析出等协同作用，显著提升了ZM21合金的强塑性与成形性。

Abstract

The effects of rare earth Gd （0~0.8%） on microstructure and mechanical properties of ZM21 （Mg-2Zn-1Mn） alloy were systematically investigated. The results indicate that as-cast dendritic

structure is significantly refined after Gd addition， and the precipitation of Mg-Zn-Gd

-phase/

-phase is promoted. The grain size of as-extruded alloys is continuously decreased with increasing Gd content （average grain size of ZM21-0.8Gd is 3.78 μm）， accompanied by a weakening of basal texture intensity. Meanwhile， ZM21-0.8Gd alloy exhibits desirable performance with yield strength of 204 MPa， tensile strength of 339.6 MPa along extrusion direction （ED）， and elongation of 35.9% at 45° direction， and Erichsen value （

=4.2 mm） is increased by 75% compared to those of matrix alloy. Through the synergistic effects of grain refinement， texture weakening， and second-phase precipitation， Gd significantly enhances the strength-ductility synergy and formability of ZM21 alloy.

关键词

Keywords

references

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