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镁技术:预变形处理协同调控孪晶组织和析出相特征强化镁合金​

浏览:29 发表时间:2020-08-26 10:27:54

镁合金的强度是工程应用的关键力学性能指标之一。但是,镁合金强度低特别是高温强度低,限制了镁合金的更广泛应用。因此,探索如何进一步提高镁合金强度的方法具有重要的工程意义。

最近,来自中国科学院金属研究所陈荣石教授和广东省科学院材料与研究所的研究人员合作针对沉淀强化型高强耐热WE43镁合金,提出了预变形处理协同调控孪晶组织和析出相特征以进一步强化WE43镁合金的方法。

该方法基于:1、镁合金具有密排六方晶体结构,容易发生孪生变形形成高孪晶密度的组织;2、合金的位错缺陷显着影响沉淀强化析出相特征。

因此,研究团队设计了室温小变形量多向快速预变形加工WE43镁合金,形成大量孪晶和位错,再于200-300℃对合金进行时效热处理。

结果表明,200℃峰值时效时,WE43镁合金屈服强度的从202MPa提高至270MPa;250℃峰值时效时,屈服强度从222MPa提高至241MPa;300℃峰值时效时,屈服强度从172MPa提高至226MPa。

该方法的主要强化机制是:一方面,稀土溶质Y、Nd原子偏聚于孪晶界并析出细小强化相,使孪晶能够有效阻碍位错运动而产生显着的孪晶强化;另一方面位错缺陷促进合金中的β1和β相的异质形核,提高析出相密度和细化析出相尺寸,从而提高沉淀强化效果。

最终,实现了孪晶和析出相协同强化WE43镁合金。


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