南工大《Scripta Mater》:镁合金固溶原子介导的Hall-Petch方程!
发布网友
发布时间：2024-10-23 22:34
共1个回答
热心网友
时间：2024-10-27 01:23
南工大《Scripta Mater》发表文章，深入研究了含量为0.35 at.%的Al、Zn、Y和Gd对Mg合金Hall-Petch关系的影响。研究确定了固溶原子介导的Hall-Petch斜率，并通过定量计算和实验验证，揭示了Hall-Petch方程的固溶原子依赖性机制。研究发现k值变化依赖固溶的机制主要与四种合金由织构差异引起的变形种类有关。
文章指出，镁（Mg）及其合金被认为是汽车和航空航天工业中的理想轻质结构材料。晶粒细化已被证实是一种有效的强化方法，与晶粒强化相关的Hall-Petch方程，斜率k反映了晶界强化的效率。研究表明，k值随固溶含量单调增加，任何*多次滑移的硬化形式都会增加k值。固溶原子的类型极大地影响了Mg合金的微观结构、织构和力学性能。例如，稀土元素会对Mg合金的变形模式造成不同的固溶强化效果。然而，不同固溶元素对Mg合金的Hall-Petch关系的研究尚不多见。
南京工业大学的研究人员通过定量计算和实验验证，揭示了Hall-Petch关系的固溶元素依赖性机制。论文以“Solute atom mediated Hall-Petch relations for magnesium binary alloys”为题发表在Scripta Materialia。
研究结果表明，不同固溶原子加入影响Mg合金的变形行为。Mg-Al和Mg-Zn中{10-12}孪晶比例较高，而Mg-Y和Mg-Gd中比例较低。基面滑移较低的k值以及基面滑移对{10-12}孪晶活化的作用导致Mg-Y和Mg-Gd的k值较低。因此，沿挤压方向压缩Mg-Y (220MPa·μm1/2)和Mg-Gd (285MPa·μm1/2)的Hall-Petch斜率k较Mg-Al (324MPa·μm1/2)和Mg-Zn (322MPa·μm1/2)低。
