超高压下凝固Mg-Zn-Cu-Zr-Ca合金的组织细化与强化机制（英文）

作者：林小娉^*; 阔洋; 王林; 叶杰; 张冲; 王丽; 郭坤宇

来源：Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2021, 31(06): 1587-1598.

• 高压凝固
• Mg-Zn-Cu-Zr-Ca合金
• Mg2Ca质点相
• 固溶强化
• 细晶强化

在2～6 GPa下对Mg-Zn-Cu-Zr-Ca合金进行凝固。利用SEM和EBSD等分析手段研究高压凝固过程中Ca的分布及对合金凝固组织的影响,并采用压缩试验研究合金的力学性能。结果表明,与常规铸造合金中Ca多偏聚在枝晶间不同,高压凝固合金中Ca多固溶于基体中以及形成Mg2Ca质点相。Mg2Ca质点相为α-Mg晶体强有效的异质晶核,极大增加高压凝固过程总晶核数目并细化凝固组织,6 GPa下合金晶粒尺寸细化至22μm。由于枝晶间无Ca偏聚,更多的Zn固溶到基体中,导致晶间第二相由Zn/Mg比较高的MgZn相(常压)逐渐转变为Zn/Mg比较低的Mg7Zn3相,并且晶间第二相体积分数增加至22%。细晶强化、固溶强化以及弥散强化使6 GPa凝固的Mg-Zn-Cu-Zr-Ca合金强度高达520 MPa。

• 单位
  东北大学; 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室; 材料学院