Mg-Al-Zn-Nd合金微观组织演变及稀土相强化行为

发布时间：2021-12-24 05:29

　　采用XRD、SEM和TEM等方法表征了Mg-Al-Zn-Nd合金微观组织演变,研究了合金中稀土相的强化行为。结果表明:添加Nd元素后的实验合金主要由α-Mg、Mg₁₇Al₁₂、Al₂Nd和Al₁₁Nd₃组成。随着Nd含量的增加,Mg₁₇Al₁₂相尺寸变小,数量减少,弥散分布的Al₂Nd和Al₁₁Nd₃相增多,Al₁₁Nd₃相由针状向棒状转变,且Al₁₁Nd₃相与基体存在结合能力较强的半共格界面。稀土相强化行为表现为:在拉伸过程中,稀土相周围应力集中的增大可能诱发其周围基体形成孪晶结构,可以协调部分外界应变能的增加;相比Mg₁₇Al₁₂而言,具有较好结合能力的硬质稀土相不易萌生裂纹,且呈弥散分布的稀土相对位错运动的钉扎较强;稀土相的增加导致基... 

【文章来源】：稀有金属材料与工程. 2020,49(06)北大核心EISCICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

实验合金的XRD图谱

AZN4合金中Al2Nd相的TEM像及SAED花样

图4 不同Nd含量实验合金中Al11Nd3相的TEM图及其选区电子衍射（SAED）花样图7为AZN4合金拉伸断口附近Al2Nd相及其周围微观组织的TEM照片。图7a为AZN4合金中Al2Nd颗粒相TEM照片。可以看出，Al2Nd颗粒尺寸约为3μm，并且颗粒相Al2Nd周围存在大量位错，其内部有微裂纹萌生。图7b为Al2Nd颗粒相周围组织的TEM照片。可以看出，组织中存在α+β共晶组织，说明图7b为晶界附近的组织形貌。进一步观察发现，基体与α+β共晶组织（M/E）界面分离形成锯齿形边缘的裂纹。对比晶界附近（图7b）颗粒状Al2Nd相、棒状Al11Nd3相和岛状Mg17Al12相拉伸后的组织形貌发现，其中岛状Mg17Al12相萌生微裂纹的数量最多，且裂纹宽化严重，棒状Al11Nd3相萌生微裂纹的数量次之，然而颗粒状Al2Nd相没有发现微裂纹萌生。这表明Al11Nd3和Al2Nd相的力学特性优于Mg17Al12相，因此，证明合金中弥散分布的稀土相能够有效钉扎位错运动，从而起到较好的强化作用。


本文编号：3549902