稀土镁合金时效析出亚稳相β"相的生长动力学及强化机制

批准号:
51171113
项目类别:
面上项目
资助金额:
50.0 万元
负责人:
曾小勤
依托单位:
学科分类:
E0101.金属材料设计、计算与表征
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
李德江、吴晓梅、刘雅娜、苏昕、谢艳才
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中文摘要
时效析出强化是稀土镁合金获得高强度的最主要因素,成为研究的核心问题。本项目以稀土镁合金时效析出过程中的第一个亚稳相β″为研究对象,采用高分辨透射电镜(HRTEM)定性研究不同合金成分、时效温度及时效时间等条件下β″相的形貌、原子占位情况及微观组织演变规律,了解其形成条件;采用同步辐射原位小角度X射线散射方法(In-situ SAXS)定量研究合金在时效过程β″相的粗化行为,基于LSW模型,结合第一性原理计算β″/基体界面能,理解其粗化机制,并获得生长动力学模型;采用原位TEM观测β″相在形变过程中与位错的交互作用行为,理解其强化机制,并基于OROWAN模型结合In-situ SAXS测试结果,获得与实验结果高度逼近的强化模型。基于这些研究结果可以更好地根据需求调控β″相的析出过程,优化合金的热处理工艺参数,获得更优的力学性能。
英文摘要
本项目以稀土镁合金时效析出过程中的第一个亚稳相为研究对象,采用高分辨透射电镜(HRTEM)和小角X射线散射的方法研究了不同合金成分、时效温度及时效时间等条件小的析出相形貌及微观组织演变规律。(1)根据高分辨电镜观察结果,归纳出亚稳相的长大规律是:初期在基体的(10-10)面形核,并首先在(0001)面上沿<11-20>和<10-10>方向生长,但<11-20>方向的长大速度低于<10-10>方向的速度,因此析出相呈现出椭圆形;这种在(0001)面上形成的椭圆形析出相沿基体的<0001>方向堆垛,形成了三维方向呈凸透镜形貌的析出相。(2)采用同步辐射小角度X射线散射技术,研究了Mg-12Gd合金在时效过程中的析出强化行为,对透射电镜的观察结果进行了补充。合金在175 C时效180 h时析出相回转半径为12.9 nm,随着时效时间延长到360 h析出相长大为13.4 nm,且随着时效时间继续延长析出相尺寸增长速率减慢趋向稳定。通过Guinier拟合曲线,可看出合金在200 C时效30 min就有析出相析出,刚析出时回转半径为2.5 nm,而在225 C时效30 min的析出相回转半径为2.9 nm。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.msea.2013.03.041
发表时间:2013-07
期刊:Materials Science and Engineering A-Structural Materials Properties Microstructure and Processing
影响因子:6.4
作者:Mirza, F. A.;Chen, D. L.;Li, D. J.;Zeng, X. Q.
通讯作者:Zeng, X. Q.
DOI:--
发表时间:2015
期刊:中国有色金属学报
影响因子:--
作者:周丽萍;曾小勤;李德江;杨春明
通讯作者:杨春明
Effect of rare earth elements on deformation behavior of an extruded Mg-10Gd-3Y-0.5Zr alloy during compression
稀土元素对挤压Mg-10Gd-3Y-0.5Zr合金压缩变形行为的影响
DOI:10.1016/j.matdes.2012.10.040
发表时间:2013-04-01
期刊:MATERIALS & DESIGN
影响因子:8.4
作者:Mirza, F. A.;Chen, D. L.;Zeng, X. Q.
通讯作者:Zeng, X. Q.
DOI:10.1016/s1003-6326(11)61470-2
发表时间:2012-10
期刊:Transactions of Nonferrous Metals Society of China
影响因子:4.5
作者:Dejiang Li;Xiaoqin Zeng;Yanling Xie;Yujuan Wu;W. Ding;Bing Chen
通讯作者:Dejiang Li;Xiaoqin Zeng;Yanling Xie;Yujuan Wu;W. Ding;Bing Chen
Microstructure and Mechanical Properties of Mg-7Al-2Sn Alloy Processed by Super Vacuum Die-Casting
超真空压铸Mg-7Al-2Sn合金的显微组织与力学性能
DOI:10.1007/s11661-013-1799-3
发表时间:2013-05
期刊:Metallurgical and Materials Transactions A-Physical Metallurgy and Materials Science
影响因子:2.8
作者:Hu, Bin;Li, Li;Zeng, Xiaoqin;Ding, Wenjiang
通讯作者:Ding, Wenjiang
高通量晶体取向光学成像仪
- 批准号:52127801
- 项目类别:国家重大科研仪器研制项目
- 资助金额:710万元
- 批准年份:2021
- 负责人:曾小勤
- 依托单位:
镁合金晶粒细化与塑性调控
- 批准号:51631006
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:284.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:曾小勤
- 依托单位:
稀土镁合金表面机械研磨处理晶粒细化机理及力学行为研究
- 批准号:51474149
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:曾小勤
- 依托单位:
强电磁场作用下Mg-Al系合金析出相的调控
- 批准号:50404006
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:23.0万元
- 批准年份:2004
- 负责人:曾小勤
- 依托单位:
国内基金
海外基金
