超高压下凝固Mg-Zn-Cu-Zr-Ca合金的组织细化与强化机制

在2～6 GPa下对Mg-Zn-Cu-Zr-Ca合金进行凝固.利用SEM和EBSD等分析手段研究高压凝固过程中Ca的分布及对合金凝固组织的影响,并采用压缩试验研究合金的力学性能.结果表明,与常规铸造合金中Ca多偏聚在枝晶间不同,高压凝固合金中Ca多固溶于基体中以及形成Mg2Ca质点相.Mg2Ca质点相为α-Mg晶体强有效的异质晶核,极大增加高压凝固过程总晶核数目并细化凝固组织,6 GPa下合金晶粒尺寸细化至22μm.由于枝晶间无Ca偏聚,更多的Zn固溶到基体中,导致晶间第二相由Zn/Mg比较高的MgZn相(常压)逐渐转变为Zn/Mg比较低的Mg7Zn3相,并且晶间第二相体积分数增加至22％.细...

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Published in中国有色金属学报（英文版） Vol. 31; no. 6; pp. 1587 - 1598
Main Authors 林小娉, 阔洋, 王林, 叶杰, 张冲, 王丽, 郭坤宇
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 东北大学 材料科学与工程学院,沈阳 110819 2021
东北大学 秦皇岛分校 资源与材料学院,秦皇岛 066004
东北大学 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,沈阳 110819%东北大学 材料科学与工程学院,沈阳 110819%东北大学 秦皇岛分校 资源与材料学院,秦皇岛 066004
Subjects
细晶强化
high pressure solidification
高压凝固
Mg-Zn-Cu-Zr-Ca alloy
Mg2Ca particle
Mg-Zn-Cu-Zr-Ca合金
solution strengthening
Mg2Ca质点相
固溶强化
grain refinement strengthening
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Summary:在2～6 GPa下对Mg-Zn-Cu-Zr-Ca合金进行凝固.利用SEM和EBSD等分析手段研究高压凝固过程中Ca的分布及对合金凝固组织的影响,并采用压缩试验研究合金的力学性能.结果表明,与常规铸造合金中Ca多偏聚在枝晶间不同,高压凝固合金中Ca多固溶于基体中以及形成Mg2Ca质点相.Mg2Ca质点相为α-Mg晶体强有效的异质晶核,极大增加高压凝固过程总晶核数目并细化凝固组织,6 GPa下合金晶粒尺寸细化至22μm.由于枝晶间无Ca偏聚,更多的Zn固溶到基体中,导致晶间第二相由Zn/Mg比较高的MgZn相(常压)逐渐转变为Zn/Mg比较低的Mg7Zn3相,并且晶间第二相体积分数增加至22％.细晶强化、固溶强化以及弥散强化使6 GPa凝固的Mg-Zn-Cu-Zr-Ca合金强度高达520 MPa.
ISSN:1003-6326
DOI:10.1016/S1003-6326(21)65600-5