Magnesiumlegeringer er vidt brugt i rumfarts-, bilindustrien, farmaceutiske og kemiske industrier på grund af deres høje specifikke styrke og lav densitet.
På grund af dens iboende tætpakkede hexagonale struktur er dens duktilitet imidlertid dårlig, og at opnå magnesiumlegeringer med både høj styrke og høj plasticitet er også blevet en vigtig retning for den aktuelle forskning.
Foreløbige forskningsresultater viser, at introduktionen af gradient nanostrukturer på overfladen af magnesiumlegeringer gennem overflademekanisk slibningsbehandling (SMAT) markant kan forbedre mikrohardness og slidstyrke af magnesiumlegeringer, men fører til en signifikant reduktion i dens plasticitet.
Figur 1. Struktur og sammensætning af MG-ZN-CA dobbeltfaset metallisk glas (NDP-MG)
Academician Lv Jian of the Greater Bay Area Research Department of the Shenyang National Research Center for Materials Science, Institute of Metals, and his collaborators have previously found that the super-nano dual-phase magnesium alloys with amorphous encapsulated nanocrystals can achieve near-theoretical strength (Nature 545, 80-83 (2017 )), taking AZ31 alloy as the research object, firstly using SMAT for at opnå gradient nanokrystaller på overfladen af magnesiumlegering og derefter deponere MG-baseret dobbeltfaset metallisk glasfilm (Mg-Zn-Ca) på overfladen af legeringen ved magnetron-sputtering, innovativt kombinerende nano-dobbelt-fase metallisk glas med gradient nano-crystallin struktur, en ny multi-niveau-struktur er designet.
Figur 2. Struktur og mekaniske egenskaber ved nano-gradient SMAT Magnesiumlegering
Forskningsresultaterne viser, at legeringens udbyttestyrke er 31% højere end for den originale legering, der når 230MPa, hvilket er sammenligneligt med styrken af SMAT -magnesiumlegering. ) niveau, derved opnå en effektiv kombination af høj styrke og høj plasticitet.
Yderligere forskning fandt, at de fremragende mekaniske egenskaber ved nanostrukturerede magnesiumlegeringer på flere niveauer inkluderer tre deformationsmekanismer, herunder: flere forskydningsbånd og nanokrystallisation af dobbeltfase-metalliske briller, metalliske briller til at blokere revneforlængelse af nanokrystallinske lag, og Smat nanokrystalline er kornene i lagene til at blokere for at blokere for revneforlængelse af nanokrystallinske lag, og Smat nanokrystalline kornerne i lagene. Lignende nye nanostrukturer kan give høj styrke og højplastisk kobber.
Figur 3. Rumtemperatur Mekaniske egenskaber ved dobbeltfaset metallisk glas + SMAT (NDP-MG Coated SMAT-H ′) magnesiumlegering
Dette designkoncept for legeringsstruktur forventes at realisere kombinationen af høj styrke og høj forlængelse i andre legeringssystemer, især den tætpakkede hexagonale strukturlegering, og vejlede designet til nye materialer i fremtiden.
Fig. 4. SEM-morfologier af NDP-MG før deformation og efter 6% strækning
De relaterede resultater blev offentliggjort i avanceret videnskab under titlen "Nano-dual-fase metallisk glasfilm forbedrer styrke og duktilitet af en gradient nanograined magnesiumlegering".
Papirlink
Ansvarsfraskrivelse: Ophavsretten til teksten, billeder og videomaterialer, der er gengivet på dette websted, hører til den originale forfatter. Hvis der er nogen overtrædelse, bedes du kontakte dette websted for at slette det så hurtigt som muligt.
-------------------------------------------------------------ENDE----------------------------------------------------------------------------------------------------------
Rediger af Rebecca Wang
