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Development of High Strength Magnesium Alloys with Long Period Ordered Structure

长周期有序结构高强度镁合金的研制

基本信息

批准号：
16206070
负责人：
KAWAMURA Yoshihito
金额：
$ 32.36万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16206070/
关键词：
Long Period Ordered Structure High Strength Magnesium Alloy Rapid Solidification Casting Plastic Working Extrusion Powder Metallurgy Ingot Metallurgy 急速凝固粉末冶金液体急冷法押出加工希土類金属

项目摘要

(1) Long period stacking ordered (LPSO) structure was formed in Mg-TM-RE TM=Co, Ni, Cu, Zn, RE= Y, Dy, Ho, Er, Dy, Tb, Tm) alloys. The LPSO phase was formed during solidification for RE of Y, Dy, Ho and Er, and precipitated by annealing at 773 K for RE of Gd, Tb and Tm.(2) In Mg-TM-RE alloys, the criteria of TM and RE elements for forming of LPSO structure can be expressed by atomic radius, mixthing enthalpy, crystal structure and solid solubility in Mg.(3) The LPSO structure recognized in Mg-TM-RE alloys was 10H, 18R, 14H and 24R, in which two atomic layers enriched with TM and RE existed every 5, 6, 7 and 8 periods, respectively, on closed-packed plane.(4) Mg-TM-RE alloy with a yield strength of 440 MPa and an elongation of 6 % at room temperature and a yield strength of 330 MPa at 473 K was developed by extrusion of cast ingot. Moreover, Mg-TM-RE alloy with a yield strength of 515 MPa and an elongation of 3 % at room temperature and a yield strength of 367 MPa at 473 K was developed by extrusion-consolidation of chips.(5) The strengthening mechanism of LPSO Mg-TM-RE alloys through plastic working seems to be due to the formation of kink bands in LPSO phase with relatively high strength, and the grain refinement of matrix phase (α-M phase) by continuous dynamic recrystallization. This mechanism is different from the ordinary work hardening and new concept for strengthening mechanism of materials.

(1)在Mg-TM-RE（TM=Co，Ni，Cu，Zn，RE= Y，Dy，Ho，Er，Dy，Tb，Tm）合金中形成了长周期堆垛有序（LPSO）结构。稀土Y、Dy、Ho和Er在凝固过程中形成LPSO相，稀土Gd、Tb和Tm在773 K退火时析出LPSO相。(2)在Mg-TM-RE合金中，TM和RE元素形成LPSO组织的判据可用原子半径、混合焓、晶体结构和在Mg中的固溶度来表示。(3)Mg-TM-RE合金的LPSO结构为10 H、18 R、14 H和24 R，在密排平面上分别每隔5、6、7和8个周期存在两个TM和RE富集原子层。(4)采用铸锭挤压法制备了室温屈服强度为440 MPa、延伸率为6%、473 K屈服强度为330 MPa的Mg-TM-RE合金。采用挤压-固结法制备了室温屈服强度为515 MPa、延伸率为3%、473 K屈服强度为367 MPa的Mg-TM-RE合金。(5)LPSO Mg-TM-RE合金的塑性强化机制是在强度较高的LPSO相中形成扭折带，并通过连续动态再结晶细化基体相（α-M相）。这一机制不同于一般的加工硬化，是材料强化机制的新概念。

项目成果

期刊论文数量（59）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Deformation Structure in Rapidly Solidified Mg_<97>Zn_1Y_2 Alloy with Long Period Stacking Order Phase

长周期叠序相快凝固Mg_<97>Zn_1Y_2合金的变形结构

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Memories of the Faculty of Engineering 50
影响因子：
0
作者：
M.Matsuda;S.Ando;Y.Kawamura;M.Nishida
通讯作者：
M.Nishida

Development of Safe and Industrial Production System for Rapidly solidified P/M Magnesium Alloys

快速凝固粉末冶金镁合金安全工业化生产系统开发

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Materia Japan 46
影响因子：
0
作者：
H.Okouchi;M.Abe;T.Sekikawa;Y.Kawamura;K.Enomoto
通讯作者：
K.Enomoto

ナノマテリアル工学体系第2巻ナノ金属;マグネシウム

纳米材料工程系统第2卷纳米金属；

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tomoo MIZUGAKI;Casey E.HETRICK;Makoto MURATA;Kohki EBITANI;Michael D.AMIRIDIS;Kiyotomi KANEDA;T. Sakiyama;河村能人(共著)
通讯作者：
河村能人(共著)

New Magnesium Alloys with Long Period Stacking Ordered Structure

长周期堆垛有序结构新型镁合金