《Mg-RE-Zn系稀土鎂合金的析出相與LPSO結構及其強韌化機制研究》是依託上海交通大學，由丁文江擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Mg-RE-Zn系稀土鎂合金的析出相與LPSO結構及其強韌化機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：丁文江
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
析出相和長周期有序（LPSO）結構是近年來稀土鎂合金重點研究的兩大基礎問題。Mg-RE-Zn系合金是目前唯一同時存在析出強化和LPSO結構強化可能性的稀土鎂合金。本項目選擇Mg-RE-Zn系合金為研究對象，通過理論研究和試驗研究，預測出析出相和LPSO結構共存的成分範圍,採用先進制備加工技術製備不同組織形態的鎂合金材料，獲得以析出相、LPSO結構為主體的多因素複合強化鎂合金；採用先進材料分析技術從原子尺度上分別系統研究該合金中的析出相和LPSO結構的形成條件與準則、晶體學特徵以及轉變機制；分別揭示析出相和LPSO結構的強化效應與機制；開展析出相和LPSO結構共存條件、複合強化效應與機制研究，探索強化相與強化結構形態特徵的有效調控手段，建立稀土鎂合金以析出相、LPSO結構為主體的多因素複合強韌化理論與模型，為超高強度鎂合金的開發與套用提供理論指導
結題摘要
析出相和長周期有序（LPSO）結構是近年來稀土鎂合金重點研究的兩大基礎問題。Mg-RE-Zn系合金是目前唯一同時存在析出強化和LPSO結構強化可能性的稀土鎂合金。本項目選擇Mg-RE(-Zn)系合金為研究對象，通過傳統鑄錠冶金工藝製備了Mg-Gd(-Zn)(-Zr)，Mg-Y-Gd(-Zn)-Zr和Mg-Gd-Y(-Zn)-Zr系合金，藉助OM、SEM、TEM、HRTEM、DTA和室溫、高溫拉伸及蠕變、硬度測試等手段，研究了合金在不同狀態下(鑄態、固溶態、固溶+時效態、熱擠壓態、熱擠壓-T5態、ECAP態、 ECAP-T5態、FSP態、FSP-T5態)的顯微組織演化規律及其對室溫力學性能、高溫力學性能及斷裂行為的影響。系統研究了合金中析出相和LPSO結構的形成條件與準則、晶體學特徵以及轉變機制；探索出了析出相和LPSO結構共存條件，預測出了析出相和LPSO結構共存的成分範圍：RE/Zn (at.%)=1:1-3:1 (註：一個RE元素)左右。進行了複合強韌化效應與機制研究，探索出強化相與強化結構形態特徵的有效調控手段，建立了稀土鎂合金以析出相、LPSO結構為主體的多因素複合強韌化理論與模型。採用先進制備加工技術製備不同組織形態的鎂合金材料，最終製備了以析出相、LPSO結構為主體的多因素複合強韌化高強韌耐熱稀土鎂合金：已研製出新型的Mg-Y-Gd-Zn-Zr和Mg-Gd-Y-Zn-Zr鑄造耐熱稀土鎂合金，常溫和高溫抗拉強度及蠕變性能都明顯強於WE54合金；已研製出新型的屈服強度大於500MPa的高強變形Mg-Gd-Y-Zn-Zr耐熱稀土鎂合金，建立高強韌鑄造和變形耐熱鎂合金的設計原則和原型，從而為超高強度高韌性鎂合金的開發與套用提供理論指導。
