鎂合金是目前實(shí)際應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,在航空航天、國防軍事、電子、軌道交通、汽車等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景[1~4]
但是,傳統(tǒng)鎂合金的絕對強(qiáng)度偏低和室溫塑性較差,使其應(yīng)用范圍受到了限制
2001年,Kawamura等[5]首次用快速凝固/粉末冶金技術(shù)制備出一種新型高強(qiáng)Mg97Y2Zn1(原子分?jǐn)?shù),以下無特殊說明合金成分均指原子分?jǐn)?shù))合金
熱擠壓后這種合金表現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)性能,其室溫屈服強(qiáng)度超過600 MPa,伸長率也達(dá)到5%
后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)[6],Mg97Y2Zn1合金晶粒內(nèi)部析出的長周期堆垛有序(Long-period stacking ordered, LPSO)相對其優(yōu)異的力學(xué)性能有重要貢獻(xiàn)
含LPSO相鎂合金因具有優(yōu)異的室/高溫力學(xué)性能[7~14],近年來受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的極大關(guān)注
迄今為止陸續(xù)有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),多種Mg-RE-TM系合金(RE=Gd、Y、Dy、Er、Nd、Tm等,TM=Zn、Ni、Cu、Al等)中存在LPSO相[8~15]
Wang等[16]研究發(fā)現(xiàn),用少量的Ni取代Zn能明顯提高M(jìn)g-Gd-Zn合金中LPSO相的含量
其原因是,與Zn相比,Ni在鎂基體中的固溶度更低,這有利于LPSO相的析出
Yang等[17]研究了Ni含量對Mg-Y-Ni合金顯微組織和拉伸性能的影響
結(jié)果表明,Ni含量為0.5%(原子分?jǐn)?shù))的Mg98.5Y1Ni0.5合金中第二相主要為LPSO相,其室溫拉伸性能最佳
研究發(fā)現(xiàn),與Mg96Er3Zn1和Mg96Er3Cu1合金相比,鑄態(tài)Mg96Er3Ni1合金的室溫拉伸性能更優(yōu)異[18]
目前,對含LPSO相鎂合金的研究主要集中在Mg-RE-Zn[5~8,12,16]、Mg-RE-Ni[11,14,17]和Mg-RE-Cu[4,10,18]等單稀土鎂合金,而對添加雙稀土的Mg-RE1-RE2-TM合金的研究還比較少[19~21]
Wu等[22]研究發(fā)現(xiàn),添加Y、Nd雙稀土對鎂合金的強(qiáng)化效果明顯好于單獨(dú)添加Y或Nd,使合金的室溫和高溫強(qiáng)度顯著提高
Rokhlin等[23]的研究也表明,在鎂合金中混合加入兩種稀土元素使其強(qiáng)度大幅度提高
Y和Er是在鎂合金中常用的兩種稀土合金化元素,在鎂基體中的固溶度較高,共晶溫度分別為12.5和33.8
同時(shí),隨著溫度下降Y和Er的固溶度顯著降低,其固溶和時(shí)效強(qiáng)化效果顯著
研究還發(fā)現(xiàn),
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“含LPSO相Mg-Y-Er-Ni合金的組織和拉伸性能” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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