灵寿供应新型超塑性镁合金新型超塑性镁合厂家
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镁合金作为轻的金属结构材料,在航空航天、武器装备、汽车、3C电子等领域具有的应用潜力。低的室温塑性一直是限制镁合金广泛应用的主要阻碍之一。HCP结构提供了有限数量的可激活的滑移系统,并且只有两个立的基面滑移系统易于激活,远不能满足Von Mises/Taylor准则。获得超细晶 (约1 μm及以下) 是提高镁及其合金室温塑性的重要手段,然而获得超细晶往往需要特殊的设备和工艺,限制了广泛推广应用。
合金化是提升镁合金塑性的有效方法,起到细化晶粒、弱化强基面织构、强化基面滑移、开启非基面滑移、诱导孪生的作用。大量研究表明通过添加稀土元素(RE),如Y、Nd、Ce、Gd和Ab等,能够有效地弱化织构,提升室温塑性。如图1所示,Mg-0.2Ce合金延伸率高达~38%,Mg-1.6Zn-0.5Gd合金延伸率达到~30%。基于滑移基线分析,Gd和Y元素的加入有助于开启非基面滑移,起到协调晶粒c轴应变的作用,满足Von Mises原则,即满足开启塑性变形的基本条件:存在至少五个立的滑移系。透射(TEM)分析进一步表明,Gd和Y元素有助于促进非基面滑移,使晶粒发生旋转并取向随机,起到弱化基面织构的作用。基于多晶弹塑性模型,Mg-1Y合金中非基面滑移的开启将影响织构演变,形成沿RD方向倾斜的双峰织构。
近些年,超细晶材料由于强度受到广泛关注。然而,较差的塑性阻碍了其应用和发展。近期,研究发现混晶组织的引入可实现的强塑性结合。合金成分和含量显著影响混晶组织形成及演化过程。混晶组织的形成主要是由于不完全动态再结晶所致。对于高合金含量镁合金(如AZ91),易形成大量的第二相,这些第二相将对再结晶行为产生双重影响,即促进或阻碍再结晶。大尺寸第二相颗粒将通过颗粒诱导再结晶(PSN)机制促进再结晶;同时,沿晶界分布的亚微米级第二相产生钉扎作用,抑制再结晶行为,从而形成混晶组织。