《鎂鈰稀土合金層錯能及織構形成機理研究》是依託上海交通大學，由靳麗擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：鎂鈰稀土合金層錯能及織構形成機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：靳麗
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
（0001）基面滑移以及（10-12）孿生是目前商業鎂合金室溫和中溫下主要的變形機制，也是變形鎂合金擠壓絲織構及軋制板織構的主要形成機理,極大限制了高塑性鎂合金的開發及套用。設計具有弱織構或隨機取向的變形稀土鎂合金和引入有效強化相為是提高鎂合金綜合力學性能的有效方向，開展鎂稀土合金織構形成機理的研究具有重要的意義。本項目基於Ce元素添加可以隨機化鎂合金織構的實驗基礎，採用第一性原理計算Mg-Ce固溶體的晶體特性以及針對特定位錯滑移面的層錯能，討論稀土元素添加對 等非基面滑移系臨界剪下應力（CRSS）的影響；採用原位背散射電子顯微分析（EBSD）技術研究Mg-Ce合金熱變形過程中的再結晶行為（孿生促進形核、連續動態再結晶、粒子促進形核（PSN））及織構演變。探討Mg-Ce合金熱塑性變形過程中織構形成機理，尋求鎂稀土合金隨機織構形成機理及控制方法，為設計高強韌性鎂合提供理論指導。
結題摘要
（0001）基面滑移以及（10-12）孿生是目前商業鎂合金室溫和中溫下主要的變形機制，也是變形鎂合金擠壓絲織構及軋制板織構的主要形成機理,極大限制了高塑性鎂合金的開發及套用。設計具有弱織構或隨機取向的變形稀土鎂合金和引入有效強化相是提高鎂合金綜合力學性能的有效方向，開展鎂稀土合金織構形成機理的研究具有重要的意義。本項目基於Ce元素添加可以隨機化鎂合金織構的實驗基礎，採用第一性原理計算Mg-RE的層錯能，討論稀土元素添加對 等非基面滑移系臨界剪下應力（CRSS）的影響；採用原位背散射電子顯微分析（EBSD）技術研究Mg-Ce合金熱變形過程中的再結晶行為（孿生促進形核、連續動態再結晶、粒子促進形核（PSN））及織構演變。探討Mg-Ce合金熱塑性變形過程中織構形成機理，尋求鎂稀土合金隨機織構形成機理及控制方法。雖然項目項目運行過程中對研究內容進行了調整，但整體上完成了項目的關鍵研究目標和內容。具體研究成果如下： （1）層錯能計算表明RE元素添加會導致層錯能降低，增加了非基面滑移的可能性。Mg-Ce合金室溫變形過程的原位EBSD分析結果表明，由於非基面滑移的增加，減少了孿生和基面滑移的比率，從而Mg-Ce合金擠壓及軋制變形後都呈現明顯的織構弱化。 （2）通過反擠壓-淬火-EBSD近似原位分析了Mg-Ce合金熱變形過程中的微觀組織演變，表明Ce元素添加後由於改變了變形機制從而導致再結晶後取向更加隨機化。但是Ce元素添加後織構弱化的效果也具有動態時效效應。只有在一定溫度範圍及變形量範圍才會有明顯的織構弱化效果。 （3）在建立鎂稀土合金織構弱化機制的基礎上，開發了Mg-Zn-Ce系，Mg-Y-Ca系及Mg-Gd系合金，通過擠壓及軋制工藝的最佳化，獲得了具有弱織構的板棒型材，具有很好的拉壓對稱性及高的延伸率。 已發表9篇學術論文（4篇SCI收錄），1篇國際會議論文，授權1個專利，申請1項專利。培養碩士生2名、在讀博士和碩士各1名。
