镁科研:定向凝固Mg/Mg2Yb和Mg/Mg2Ca共晶合金Mg/Laves相层状

镁科研:定向凝固Mg/Mg2Yb和Mg/Mg2Ca共晶合金Mg/Laves相层状

镁合金高温强度的改善有利于拓宽其在许多领域的应用潜力,提高镁合金的高温力学性能常用的方法是在合金中引入高温力学性能优异的Laves相,具有六边形C14结构的Mg2Ca、Mg2Yb相以及C36结构的(Mg, Al)2Ca相都是较好的选择。然而Laves相具有明显的室温脆性,严重影响着镁合金的塑性。

最近,日本大阪大学的K. Hagihara教授课题组基于定向凝固工艺制备出具有层状微结构的Mg/Mg2Yb和Mg/Mg2Ca共晶合金,并通过对层状微结构施加平行方向的应力,诱导出扭折带结构的产生,从而使得镁合金的高温屈服应力和延展性得以改善。研究表明,由于层状界面的结晶学特征,Mg/Mg2Yb共晶合金中扭折带结构的形成主要受软韧相Mg的控制。Mg/Mg2Yb中部分扰动层状组织的存在对诱导合金中均匀小扭折带的形成起到了有效作用,这使得在塑性变形过程中不会形成微裂纹,导致Mg/Mg2Yb (300 C) 相对于Mg/Mg2Ca (400 C)可能变形温度降低。同时,阐明了组成相中的有效滑移面与层状界面之间的几何关系,以及为扭折带结构的形核提供位置是控制其形成的重要因素。该工作为开发使用扭折带的高强度结构材料提供了基础理论研究。

采用SEM-EBSD技术分析了在Mg-Yb合金横截面上获得的典型晶体取向结果,如图1(a, b)所示。通过分析,在片层中确定了Mg和Mg2Yb之间的一些晶体取向关系,如图1(c, d)所示。情形A:层状界面:(11-21)Mg2Yb (1-100)Mg;生长方向:[-1-126] Mg2Yb [-1-120]Mg。情形B:层状界面:(10-11)Mg2Yb (11-22)Mg;生长方向:[0001] Mg2Yb [-1-123]Mg。

图1 (a, b) 使用SEM-EBSD分析DS Mg/Mg2Yb合金横截面中的典型晶体取向图;(c, d) 对应的极坐标分析图,物相借助EDS进行区分

进一步采用SEM-EBSD分析变形的Mg/Mg2Yb试样,以检查扭折带的结晶特征。图2(a)显示了变形区域的典型晶体取向图。如黑色箭头所示,通过薄层的弯曲可以识别许多扭折带的引入。图2(b)显示了未变形区域晶体旋转角度相对于变形带中的基体的分布。旋转角度的定义如图2(b)所示,晶体旋转角度具有约5 至约70 的广泛分布。这一特征不同于在变形孪晶中,在变形孪晶中,晶体旋转角度是固定的,因为它们相对于基体具有明确的晶体取向关系。图2(b)中的结果表明,变形带不是变形孪晶,而是变形扭折带。图2(c, d)显示了典型变形扭折带的晶体取向图,其中的颗粒分别对应于图1(a, b)中所示的聚集颗粒,图中的薄层分别满足“情形A”和“情形B”的取向关系。当平行于层状界面施加应力时,无论Mg和Mg2Yb之间的晶体取向关系是否不同,都会形成扭折带。

图2 (a) 采用SEM-EBSD在400 C下以0 方向变形至5%塑性应变的Mg/Mg2Yb试样中测量的典型晶体取向图;(b) 变形带中未变形区域晶体旋转角度相对于基体的分布; (c, d) 典型变形带的高倍率晶体取向图。图中的聚集颗粒对应于图1的情形A和情形B

图3显示了在不同温度下压缩的Mg/Mg2Yb合金的典型应力-应变曲线。在0 方向,一些试样可能在300 C下变形,但在屈服后立即断裂,伴随着0.3 %的塑性应变。然而,在400 C时可能发生显著的塑性变形。相比之下,在45 方向300 C时可能发生大于5%的变形。应力-应变曲线的形状因加载方向而异。在45 方向也观察到屈服下降,但在45 方向流动应力的下降较小。图3还展示了在400 C下变形的Mg/Mg2Ca合金的应力-应变曲线,以供比较。在Mg/Mg2Ca合金中,0 取向的屈服强度下降情况看起来比Mg/Mg2Yb更为显著。

图3 在不同温度下以0 和45 方向变形的Mg/Mg2Yb合金的典型应力-应变曲线;以及在400 C下变形的Mg/Mg2Ca合金的应力-应变曲线

综上所述,本研究利用在层状结构镁合金的平行方向施加应力来诱导扭折带结构的产生,从而提高镁合金的高温屈服强度和塑性变形能力。软韧相与脆性相交错的层状结构有效避免了金属间化合物聚集而引发的微小裂纹。同时较硬的脆性相很好地阻止了剪切应变在片层界面上的传播,限制平行于片层界面的变形,并导致扭折带的形成。这为利用微结构控制高温镁合金中扭折带结构的形成,和改善含Laves相的高温镁合金的力学性能奠定了基础。

郑重声明:本文内容及图片均整理自互联网,不代表本站立场,版权归原作者所有,如有侵权请联系管理员(admin#wlmqw.com)删除。
用户投稿
上一篇 2022年8月11日 18:25
下一篇 2022年8月11日 18:25

相关推荐

  • 园属于什么结构(园的结构和部首)

    园 yuán:全包围结构,平稳端正中稍带左收右展。 外部“口” 体态端庄,稍抗肩,稍带左轻右重。左竖起笔稍抖,竖身勿重,稍左斜,垂露收笔;第二笔横折压着左竖起笔,横画稍抗肩,不要重…

    2022年11月24日
  • 拳皇97出招表摇杆带图(拳皇97出招表摇杆带图大蛇)

    1、拳皇98没有办法简化,必杀只能一步一步来,8神的必杀就得后下前下 后AC8酒杯只能下前下前AC 攻略只是手速,习惯习惯了手速自然就快,用摇杆的时候用手腕,手肘不要动 因为手肘灵…

    2022年11月22日
  • 新手抖音带货怎么做(抖音带货真的能赚到钱吗)

    看着互联网到处充斥着直播带货的身影,看着各种各样的热搜哪位网红又月入几十万了,相信很多人都有这样的一个疑问:抖音直播带货真的能赚钱吗?很多人都说网络直播是个快消的产业,当人们对这个…

    2022年11月11日
  • 分享谷歌网站优化的3种方式(谷歌网站该如何优化)

    谷歌网站优化怎么做?作为网站seo,固定的优化步骤顺序要一定熟知。很多优化人员因思路导致网站迟迟出不了考核期,网站排名忽高忽低,白白浪费了时间。下面我就跟大家好好聊聊如何做goog…

    2022年11月8日
  • rbm是什么???(rbm是什么意思车上的)

    是RMB,人民币的意思,就是砸钱玩游戏的人;rbm文件是某些软件的内部文件,比如经过MAPGIS图象处理系统处理得到的内部格式RBM文件。 溢缴款是你多出还款金额的钱比如说信用卡本…

    2022年11月6日
  • 18k金本色是什么色的(18k金的原色是什么颜色)

    1、18k中含有75%的黄金,所以底色是黄色根据加入银锌镍铜铁等的含量不同,可以调出丰富的颜色市场上一般会出现两种颜色的18k金,俗称为白金和玫瑰金其实18k白金带久了会微微发黄底…

    2022年11月5日
  • 快评丨直博北大被举报抄袭,反称“受害”是混淆是非

    弄虚作假的学术不端行为不管是否“得利”,都将被“零容忍”严肃处罚。 11月2日,有网友发帖举报称,南开大学物理科学学院一本科生抄袭自己的论文,且该同学还获得南开大学2023年保送推…

    2022年11月4日
  • 怎么去末地(怎么去末地城堡)

    本文主要讲的是怎么去末地,以及和怎么去末地城堡相关的知识,如果觉得本文对您有所帮助,不要忘了将本文分享给朋友。 怎么去末地? 1、先准备至少12个末影之眼,用末影珍珠和烈焰粉合成。…

    2022年11月3日
  • 怎么看指南针(怎么看指南针的方向)

    本文主要讲的是怎么看指南针,以及和怎么看指南针的方向相关的知识,如果觉得本文对您有所帮助,不要忘了将本文分享给朋友。 请问指南针怎么看呢~我看不懂,我想知道东南西北方向就好 指南针…

    2022年11月3日
  • 电子秤的电路图怎么看,单片机电子称相关知识

    根据智能电子秤的性能及技术要求,选择89C52单片机为核心,组成称量系统。系统主要有89C52单片机、A/D转换器、键盘/显示电路、传感器、放大电路等组成。 当商品放到秤盘上时,秤…

    2022年10月26日

联系我们

联系邮箱:admin#wlmqw.com
工作时间:周一至周五,10:30-18:30,节假日休息