Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金圆柱部件

高温下韧性近翻倍

高温下通过材料软化和裂纹偏转协同作用，显著提升断裂韧性，适用于航空航天高温承载部件。

Wu, Ang · Zhang, Zhimin · Yu, Jianmin · Xue, Yong · Xiya, Jia

Journal of Alloys and Compounds 2025

参数信息

断裂韧性

20.4 MPa·m1/2

断裂韧性

10.8 MPa·m1/2

技术优势

高温下韧性近翻倍

250°C 时断裂韧性达到 20.4 MPa·m1/2，相比室温的 10.8 MPa·m1/2 提升约 89%，且未改变合金成分，仅通过温度调控实现。

高温下更耐裂纹扩展

高温下裂纹通过绕过块状 LPSO 相、倾斜切穿层片状 LPSO 相或形成微裂纹来消耗能量，显著增大了裂纹偏转程度，提升裂纹扩展抗力。

高韧性源于内在软化与外在偏转协同

高温软化促进准解理向韧性断裂转变，扩大裂纹尖端塑性区；同时裂纹偏转程度增加，两者协同吸收断裂能，延迟裂纹扩展。

应用场景

• 航空发动机高温部件：利用 250°C 下近翻倍的断裂韧性，制造耐裂纹扩展的航空发动机高温结构件。
• 航天器结构材料：在高温承载时通过软化与偏转协同增韧，满足航天器结构对损伤容限的要求。
• 耐热镁合金：展示 Mg-Gd-Y-Zn-Zr 合金在高温下的韧性提升机制，为耐热镁合金设计提供依据。
• 高温承载部件：可直接用于 250°C 下工作的轻量化承载部件，替代部分铝合金或钛合金。