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科研进展

我所在孪晶和析出相协同强化镁合金取得进展

发布日期:2020-05-12

最近,广东省材料与加工研究所的研究人员及合作者发现孪晶和析出相显著协同强化WE43镁合金。研究团队考虑镁合金通常具有密排六方晶体结构,容易发生孪生变形机制,从而设计室温小应变量快速预变形加工WE43镁合金,形成大量孪晶和位错。再进行200-300℃时效热处理,使溶质Y、Nd原子偏聚于孪晶界并析出第二相,使孪晶能够有效阻碍位错运动而产生显著的孪晶强化。同时,预变形加工促进WE43镁合金的b1和b相的异质形核,使尺寸细化、密度增加,从而提高析出强化效果。因此,实现了孪晶和析出相协同强化WE43镁合金,相关成果发表于国际学术期刊Journal of Magnesium and Alloys,2020, 8(1): 103-110(国内领军期刊、中科院JCR1区)。该工作由广东省材料与加工研究所康跃华博士(一作和第一通讯作者)、黄正华博士、王顺成博士和中国科学院金属研究所闫洪副研究员、陈荣石研究员(第二通讯作者)以及香港城市大学黄志青教授共同完成,得到了广东科学院发展专项资金项目和广州市科技计划项目等资助。

镁合金是目前应用的最轻的金属结构材料,具有密度低、比强度、比刚度高、导热导电性能优良、减震性能优异和生物相容性好等优点,已应用于3C电子产品、交通运输、航空航天和生物医疗器件等领域。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。本工作为显著强化镁合金提供了孪晶和析出相协同强化的新方法。


原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jma.2019.11.01


图1预变形加工WE43镁合金形成大量孪晶,在高温300℃热处理,孪晶界析出第二相,孪晶组织保持热稳定。

图2预变形加工促进WE43镁合金的b1和b相的异质形核。


图3预变形加工使高温300℃热处理WE43镁合金的b相尺寸细化、密度增加。


图4孪晶和析出相协同强化WE43镁合金,使250℃和300℃热处理下合金屈服强度进一步分别提高19 MPa和54 MPa。






(有色金属研究室 康跃华供稿)