导读:高强度的Mg-Ca和/或Mg-Ce基合金已经得到了很好的发展,但这些镁合金的热稳定性以前很少被研究。本文研制了一种新型的Mg-0.8Ca-0.7Mn-0.2Ce合金,具有良好的热稳定性。在300℃下退火6h后,该合金的屈服强度仍能保持在~322MPa。相关研究结果可为开发既具有超高强度又具有高热稳定性的新型镁变形合金提供重要指导。
链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1044580322002042 本文研究了挤压态和退火态Mg-0.8Ca-xMn-0.2Ce(x=0.4,0.7)wt%合金的微观结构和力学性能,它们被命名为XME04和XME07。由于高比例的变形晶粒和高密度的残余位错,在挤压态XME04样品中可以获得约428 MPa的超高强度。在挤压态XME07合金中添加高锰可以促进动态再结晶,并诱导更多的纳米沉淀。在XME07合金中,更多的纳米Mn析出物可以有效地阻止挤压过程中的晶粒生长,并有助于细化晶粒。结果表明,与XME04合金相比,XME07合金的热稳定性更高,原因是纳米相析出更多、晶粒更细、残余位错密度更低。 挤压态和退火态XME04和XME07合金的拉伸工程应力-应变曲线如图1所示。可以看出,随着退火时间的增加,挤压态XME04合金的强度显著降低,而塑性显著提高。挤压态XME04合金显示约428 MPa的高抗拉屈服强度和约2.0%的有限断裂伸长率。在300°C下退火6小时后,抗拉屈服强度降低至约292 MPa,而断裂伸长率增加至约13.5%。 图1 挤压态和退火态(a)XME04和(b)XME07样品的工程应力-应变曲线。 图2 (a,d,g,j)挤压态XME04合金,(b,e,h,k)退火态XME04-1合金和(c,f,i,l)退火态XME04-6合金的能带对比度图(BC)、逆极图(IPF)、核平均取向差图(KAM)和极图(PF)。结果分别包括BC(a,b,c),IPF(d,e,f),KAM(g,h,i)和PF图(j,k,l)。 图3 (a,d,g,j)挤压态XME07合金,(b,e,h,k)退火态XME07-1合金和(c,f,i,l)退火态XME07-6合金的BC,IPF,KAM和PF。这些图像分别包括BC(a、b、c)、IPF(d、e、f)、KAM(g、h、i)和PF地图(j、k、l)。 图4 a,b)挤压态XME04合金中沉淀的典型亮场TEM图像,(c-g)STEM图像和(h)EDS图谱。 图5 退火态XME04–6合金的典型亮场TEM图像。 图6 (a,b)挤压态XME07合金中沉淀的典型亮场TEM图像,(c)STEM图像和(d,e)EDS图谱。 图7 (a,b)退火态XME07–6合金的典型亮场TEM图像和(c,d)STEM图像。 在这项工作中,研究了两种不同Mn含量的挤压Mg-Ca-Ce基合金在退火过程中的微观结构和力学性能演变,主要结论总结如下: (1) XME04和XME07合金均表现出典型的双峰晶粒结构,纳米沉淀包括α-Mn、Mg12Ce和Mg2Ca颗粒。在XME07合金中,高锰的加入可以促进动态再结晶,并诱导更多的纳米沉淀。 (2) XME04合金显示出超高强度,抗拉屈服强度为~428 MPa,远高于XME07合金中~370 MPa的强度。更明显的织构硬化和残余位错强化应该是超高强度的主要原因。相应地,XME04试样的延展性比XME07试样差。 (3) 在XME07合金中,更多的纳米Mn析出物可以有效地阻止挤压过程中的晶粒生长,并有助于细化晶粒。结果表明,与XME04合金相比,XME07合金的α-Mn相析出更多,晶粒更细,残余位错密度更低,这说明了XME07合金具有更高的热稳定性。 声明:以上所有内容源自各大平台,版权归原作者所有,我们对原创作者表示感谢,文章内容仅用来交流信息所用,仅供读者作为参考,一切解释权归镁途公司所有,如有侵犯您的原创版权请告知,经核实我们会尽快删除相关内容。鸣谢:镁途公司及所有员工诚挚感谢各位朋友对镁途网站的关注和关心,同时,也诚挚欢迎广大同仁到网站发帖 |
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