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镁合金中多种析出相的位向关系和形貌形成

发布时间：2021-06-23 作者：axc 分享到：

镁不锈钢中多种不同析晶相的位向相互影响和形貌构成挥发相变是加强稀土金属镁锰钢类的决心性方法，其进行的热电厂学状态是锰钢类要素在Mg中的固溶度随温度方面拉低而**增涨。是这样的锰钢类要素有Sn、Al、Zn和稀土金属（RE）等，由此Mg-Sn、Mg-Al、Mg-Zn和Mg-RE不断发展变为了代理性的可限期加强稀土金属镁锰钢类机制。在环境温度下和应对效率为10-3 s-1规模级时，很普遍铸态稀土金属镁锰钢类的妥协标准（YS）＜180 MPa、抗压挠度标准（UTS）＜270 MPa、张拉率（EL）＜22%。将弹塑性生产制作与限期加强切合，会刷快YS＞400 MPa、UTS＞425 MPa、EL＞5%的锻造稀土金属镁锰钢类。限期加强的品牌定位本质上是转变成挥发相的影响的弊病移动，其加强效率由挥发相的形貌、相菜单栏机构定制、容积得分、高密度和地理分布等方面决心。这里面，前几个方面是挥发相变纳米线学定制的中心。挥发相的形貌由相菜单栏举例，宏观政策竖直的相菜单栏叫做刻面，其氧原子似然法的机构定制也许始终竖直某些呈楼梯平台状。规模大的刻面作为主刻面，它的价值趋向**会影响挥发相对而言的弊病移动的的影响效率。当条状挥发相的主刻面与孪晶面相平行时，对孪晶界转移的钉扎效率强；体系结构Orowan方程组，推论出主刻面//{10-10}Mg的条状挥发相拥有比主刻面//(0001)Mg的条状挥发相、长轴//[0001]Mg的棒状挥发相和球状挥发相大的加强影响。挥发相变纳米线学会表示一种价值趋向的刻面选聘导致的诱因，为渗入认识到nvme固态相变并深入推进常识-的数据驱动包的素材定制打造了生物学前提。

择优出现的刻面通常是奇异界面，其奇异性是指界面能在全域或局部低。如果析出相与合金基体之间有可重复出现的位向关系（OR），那么析出相的刻面（尤其是主刻面）往往也具有可重复出现的特定取向。此时，界面能的奇异性对应了奇异的界面结构，也就是说，奇异界面取向的任何微小偏离，都会在界面上引入至少一组缺陷，包括界面位错和台阶，导致界面能升高。多种合金体系的研究证实，奇异界面具有位错-好区结构，其中，好区是析出相与合金基体之间晶格/原子理想匹配的区域，相邻好区之间分布有界面位错。在镁合金中，许多析出相具有复杂原子结构，例如Mg32(Al, Zn)49和Mg2Sn晶体的元胞中分别有162个和12个原子，直接计算它们与镁基体的界面能很困难。此时，结合O点阵和Δg平行法则的奇异界面模型，在计算界面取向和结构等方面的精度和速度优势尤为突出。

上述优势在Mg/Mg2Sn相变体系中集中体现。该体系发生从HCP结构镁基体到FCC结构Mg2Sn析出相的固态相变，已报道的OR有10余种，包括多种无理OR（即不能完全用低指数晶向/晶面平行来定义的OR），如图1所示。这些无理OR型Mg2Sn析出相具有倾斜于(0001)Mg的高指数主刻面（见图1b），它们对镁基面位错滑移的阻碍效果更强，具有更高的强化效果。通过奇异界面理论计算发现（见表1），所有高指数主刻面的面法向都平行于Δg//ΔgP。Δg = gα - gβ，其中，gα和gβ分别为Mg基体（α相）和析出相（β相）中低指数晶面对应的倒易矢量；ΔgP = gαP - gβP，其中，gαP和gβP分别为定义相界面好区结构的两相倒易矢量。面法向平行于Δg矢量的面是Moiré面，它的局部能出现好区；面法向平行于ΔgP矢量的面是O点阵面，它的结构使得局部好区周期性扩展至整个面，形成位错-好区结构。因此，Δg//ΔgP具有明确的物理意义，它定义了析出相与合金基体之间的位向关系，在这个位向关系下，面法向平行于Δg//ΔgP的相界面是奇异界面。由此可知，用Δg//ΔgP表示位向关系（如表1所示）更贴近析出相变的物理本质。Δg//ΔgP可以在TEM衍射斑中直接测出，为快速确定奇异界面提供了方法。在解释具有多个高指数刻面的OR5型Mg2Sn析出相（见图1c）的过程中，发展出了二次重位点阵模型，揭示了相界面通过应变能的小幅提升实现好区周期性分布的优化从而降低界面能的机理。

图1 镁耐热合金中的Mg2Sn沉淀相：（a）7种基面沉淀相，（b）6种非基面沉淀相，（c）形貌类同的OR3型和OR5型基面沉淀相，（d）OR8型和OR9型非基面沉淀相

表1 Mg2Sn挥发相的高均值主刻面法向形成平行线于Δg//ΔgP，θOR是OR的测定与估算的结果间的误差度，b是估算有的菜单栏位错伯氏矢量素材

上述所说因为怪异画质理论体系与实践对位向关心、中选优画质趋向和框架的数据分析具活动推广性，完整功效于Mg/Mg17Al12、Mg/Mg32(Al, Zn)49和Mg/Mg54Ag17等很多个镁耐热镍钢析晶相变风险管理体系中。前者，面对得理位向关心且析晶相的中选优种植方问为镁基体低平均值晶向的情况下，借助非常简单的错配测算既能讲解，举例Mg-Nd耐热镍钢中的析晶队列，如2如下图所示。以怪异画质理论体系与实践侧重于线，从低能画质框架的角度来，蕴含了镁耐热镍钢中几种析晶相的位向关心和形貌行成的工具本质上。