《Mg-Y-Zn-Zr鎂合金的相平衡、擴散和抗蝕性研究》是依託中南大學，由徐洪輝擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Mg-Y-Zn-Zr鎂合金的相平衡、擴散和抗蝕性研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：徐洪輝
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鎂合金的抗蠕變性能和抗蝕性能欠佳是阻礙其廣泛套用的瓶頸。主要根源在於：析出強化相（即第二相）的熱穩定性差及α-(Mg)基體相的抗蝕性差。Mg-Y-Zn-Zr鎂合金是一個很有發展潛力的抗蠕變鎂合金體系。國內外對Mg-Y-Zn-Zr合金的組織結構和性能做了不少研究工作，但有關Mg-Y-Zn-Zr體系相平衡和抗蝕性能的研究報導很少。此外，合金的凝固、均相化、時效析出及蠕變等過程都涉及組元的擴散。為此，本工作結合擴散偶技術、關鍵合金實驗及熱力學計算，測定Mg-Y-Zn-Zr系相平衡，獲得一套描述Mg-Y-Zn-Zr四元系富Mg角的熱力學參數。然後，通過擴散偶技術和Boltzmann-Matano方法測定合金元素在α-(Mg) 基體相中的擴散係數。用電化學方法研究合金元素對α-(Mg) 基體相抗腐蝕性能的影響。研究成果可望為Mg-Y-Zn-Zr系抗蠕變、抗腐蝕鎂合金的成分設計和研發提供指導。
結題摘要
Mg-Y-Zn-Zr合金系是一個很有發展潛力的抗蠕變鎂合金體系，是國際材料領域的研究熱點之一。國內外研究者對Mg-Y-Zn-Zr合金的顯微組織結構和力學性能做了大量的研究工作，但有關Mg-Y-Zn-Zr體系相平衡的研究報導卻很少。合金材料的製備過程涉及擴散傳質和物相平衡，因此開展相平衡和擴散的研究，具有理論意義和實用價值。 Zn和Mg沸點低、高溫下極易揮發，同時稀土元素Y和Mg具有強反應活性，因而鎂合金的製備是一項挑戰性的工作。本工作建立了一套先進的鎂合金製備方法（即Ta坩堝封裝高溫製備法）。利用該方法製備的鎂合金未見外來雜質污染，合金組分的損失偏差小，該方法尤其適合於製備實驗用小樣品。 本工作採用擴散偶技術和合金法，藉助掃描電鏡分析（SEM/ EDX）、電子探針顯微成分分析（EPMA）、X射線衍射（XRD）等分析手段，對Mg-Y-Zn-Zr體系中的Zr-Y、Mg-Y-Zr和Zr-Y-Zn體系相平衡進行了實驗測定研究（因Mg-Y-Zn Mg-Zn-Zr體系相平衡研究已有文獻報導，本工作不再重複進行）。利用Thermo-Calc軟體對部分體系進行了熱力學最佳化計算，獲得了自洽一致的各相Gibbs自由能熱力學參數。利用擴散偶技術和DICTRA軟體，對(αMg)相的互擴散係數進行了研究，並對 Al-Cu-Mg體系fcc相的互擴散行為進行了模擬計算研究。與德國克勞斯塔爾工業大學（Clausthal University of Technology）Schmid-Fetzer教授合作，開展了Mg–Zn–RE (RE = La, Nd, Yb)體系相平衡的實驗和熱力學計算研究。此外，還加入了稀土基鎂合金Mg-Zr-Nd、Mg–Gd–Nd、Mg–Gd–La和Mg–La-Nd三元系的相圖實驗測定和熱力學計算研究。迄今在國際刊物上發表標註論文16篇，預計於2013年在國際刊物上發表相關的標註研究論文5-6篇。
