真空压铸Mg-7Al(-2Sn)合金组织性能研究及第一性原理计算
Microstructure, Mechanical Properties and First Principle Calculation of Mg-7Al (-2Sn) Alloys Prepared by Vacuum Die-casting
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文摘
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利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析、X射线衍射、差热分析及拉伸试验比较分析了2% Sn(质量分数)对真空压铸和固溶态Mg-7Al合金的组织与力学性能的影响。结果表明,向Mg-7Al合金中添加2% Sn元素后,能够细化晶粒,抑制Mg_(17)Al_(12)相的生长,在组织中形成新相Mg_2Sn,其以颗粒状弥散分布于基体中;固溶处理后Mg-7Al合金中第二相数目明显减少,AT72合金基体中仍存在细小颗粒状Mg_2Sn。由于合金组织细化、第二相数量的增加,Mg_(17)Al_(12)相形貌改善以及具有良好热力学性质的Mg_2Sn相的析出的综合作用,使得AT72合金表现出比Mg-7Al合金更好的室温及高温拉伸力学性能;固溶处理后的AT72合金表现出更为优异的力学性能,主要强化机制包括:固溶强化和弥散强化。此外,利用第一性原理计算从微观理论角度探讨了Sn合金化Mg-7Al合金力学性能改善的原因。 |
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其他语种文摘
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The effects of 2 wt% Sn on the microstructures and the mechanical properties of the die-cast Mg-7Al alloy and the solution-treated alloy were studied by optical microscope (OM), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectrometer (EDS), X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC) and tensile tests. The results show that after 2 wt% Sn is added into the Mg-7Al alloys, the grains are refined, the growth of Mg_(17)Al_(12) phase is suppressed and a few dispersed Mg_2Sn particles with granular morphology are formed. After solution treatment the second phases of Mg-7Al alloys drastically decrease while fine granular Mg_2Sn phases are still on the AT72 alloy matrix. AT72 alloy exhibits better tensile properties at both room and elevated temperature than Mg-7Al alloys due to the refinement of grains, increase of second phases, optimum morphology of Mg_(17)Al_(12) and precipitation of Mg_2Sn with better thermodynamic properties. The mechanical properties are improved after solid-solution treatment, which is attributed to solid-solution strengthening and dispersion strengthening. In addition, from the view of microscopic theory, the effect of Sn on the improvement of the mechanical properties of Mg-7Al alloy at elevated temperatures was discussed by first-principle calculation. |
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来源
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稀有金属材料与工程
,2015,44(7):1668-1673 【核心库】
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关键词
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Mg-Al合金
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合金化
;
显微组织
;
力学性能
;
第一性原理
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地址
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1.
沈阳工业大学, 辽宁, 沈阳, 110870
2.
辽宁装备制造职业技术学院, 辽宁, 沈阳, 110161
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语种
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中文 |
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文献类型
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研究性论文 |
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ISSN
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1002-185X |
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学科
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金属学与金属工艺 |
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基金
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辽宁省博士启动基金
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辽宁省高校创新团队支持计划
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文献收藏号
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CSCD:5480777
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参考文献 共
21
共2页
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