《利用HRTEM和in-situTEM研究MgYZn鎂合金中LPSO的微結構及其強化機理》是依託上海交通大學，由陳彬擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：利用HRTEM和in-situTEM研究MgYZn鎂合金中LPSO的微結構及其強化機理
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳彬
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
利用高分辨透射電鏡和帶有Z-襯度的高角環形暗場掃描透射電鏡技術分析不同工藝得到的不同形態LPSO結構的形成條件、分布特點、原子尺度微結構，測定不同類型的LPSO結構的晶格常數、有序度、原子占位及濃度分布，建立LPSO空間點陣模型，揭示不同類型LPSO結構的轉變機制。採用高分辨透射電鏡和原位拉伸透射電鏡技術動態觀察LPSO結構和位錯、孿晶、層錯、晶界、亞結構等的互動作用，動態觀察LPSO結構在與位錯、孿晶等互動過程中形態、結構的變化，揭示LPSO結構鎂合金的強化機制。利用電子衍射技術和高分辨透射電鏡技術研究不同形態LPSO結構與基體的共格關係，利用原位拉伸透射電鏡技術動態觀察LPSO內部裂紋源的形成、擴展過程，探討不同LPSO結構對材料斷裂的影響，揭示LPSO結構鎂合金的斷裂機制。本研究成果對全面認識LPSO結構及其強化機制，建立適用於所有含LPSO結構的高強度系鎂合金的強化機理具有重要意義
結題摘要
在多種Mg-Y-Zn系合金中，都發現了大量的精細條紋組織，尤其是變形後的樣品，精細條紋組織和位錯互動作用，是導致Mg-Y-Zn系合金高強度的主要原因。Mg-Y-Zn系合金高強度主要是由粗大的長周期有序結構-X相和基體上的精細條紋組織。前面的研究表明粗大的長周期有序結構是X相，它是裂紋的萌生處，對力學性能是不利的。而基體上的精細條紋組織以前不能確定是位錯、層錯或者是析出相。本研究利用HAADF-STEM 技術分別觀察了長周期有序結構-X相和基體上的精細條紋組織的原子排序。現在通過HAADF 圖像觀察，精細條紋組織其實也是稀土Y元素富集區域，由兩層稀土原子層組成，其排列結構相當於長周期有序結構的一部分，這說明在基體稀土元素濃度較低的區域，沒有足夠的稀土元素形成長大面積周期有序結構時，這時稀土元素優先沿著[10-10] 方向生長形成長精細條紋結構，而不是沿著[0001]方向生長形成長周期有序結構。此外，利用幾何相位分析Geometrical Phase Analysis (GPA)技術研究長周期有序結構和精細條紋結構區域，因稀土元素的存在導致原子錯排而產生的應變分布。發現，稀土元素的存在導致了應變的存在，離稀土元素所在的原子層越近，應變約大。離稀土元素所在的原子層越遠，應變逐漸減少，直至減到和作為參照的基體差不多。還可以看到，精細條紋結構的兩層原子排序和長周期有序結構中其中兩個稀土原子層的原子排序一樣，但其產生的應變遠遠小於長周期有序結構中其中兩個稀土原子層。在原位拉伸透射電鏡中觀察到，裂紋是在粗大的長周期有序結構內部萌生裂紋源的。此外，還對Mg-Y-Zn系合金的加工圖，以及高稀土濃度Mg-Y-Zn合金的析出相進行了觀察和分析。
