Mar 12, 2025

Cơ chế ảnh hưởng của dấu vết SC/ZR/Tib₂ đối với hành vi kết tinh và tăng cường của Al - Mg hợp kim

Để lại lời nhắn

Trong những năm gần đây, các hợp kim AL - MG hiệu suất cao được sửa đổi bởi SC/ZR (tức là, Al - MG - SC - hợp kim ZR, Scalmalloy®) đã thu hút sự chú ý sâu rộng từ các nhà nghiên cứu, đặc biệt là trong lĩnh vực sản xuất phụ gia. Trong số đó, số lượng SC bổ sung thường vượt quá 0. 6%và nguyên liệu thô đắt tiền làm tăng đáng kể chi phí sản xuất, đã trở thành trở ngại chính trong sự phát triển của các hợp kim đó. Dựa trên nền tảng này, trong nghiên cứu này, các hạt SC, ZR và Tib₂ đã được đưa vào ma trận Al - Mg. Mục đích là sử dụng cấu trúc không đồng nhất để thay thế một phần của nội dung SC và để chuẩn bị các hợp kim dựa trên hiệu suất cao với các cấu trúc vi mô có thể kiểm soát được trong khi giảm chi phí.

 

Thông qua một loạt các thí nghiệm và phân tích, chúng ta có những phát hiện sau: Trong quá trình biến dạng nóng, các kết tủa AL₃ (SC, ZR) hình cầu với kích thước 5 - 10 nm và phân phối phân tán đóng vai trò xác định độ lệch, tăng tỷ lệ. Trong khi đó, sự ra đời của các hạt Tib₂ gây ra hiệu ứng tạo mầm (PSN) kích thích hạt, giúp tăng tốc quá trình DRX và tinh chỉnh cấu trúc vi mô, làm tăng thêm hàm lượng LAGBS và tỷ lệ kết tinh năng động liên tục (CDRX). Ngoài ra, việc bổ sung TiB₂ làm suy yếu đáng kể tính dị hướng của vật liệu, ức chế sự phát triển của các hạt DRX, do đó mở rộng cửa sổ xử lý tiếp theo và cung cấp nhiều ứng dụng tiềm năng hơn cho vật liệu.

 

Từ quan điểm của cấu trúc vi mô, lấy kết quả EBSD làm ví dụ, các hạt của mẫu MO được tạo thành từ các hạt biến dạng kéo dài và các hạt cân bằng, và LAGB tồn tại trong các hạt bị biến dạng; Sau khi thêm các hạt Tib₂, các LAGB trong mẫu MSZT tăng và tỷ lệ DRX cũng tăng. Về mặt kết cấu, các hạt Tib₂ và Al₃ (SC, Zr) kết tủa không chỉ ảnh hưởng đến hình thái hạt mà còn gây ra thay đổi kết cấu. Ví dụ: tỷ lệ của kết cấu {111} trong mẫu MSZ đạt 88,8%, trong khi cường độ kết cấu {111} trong mẫu MSZT yếu hơn. Về mặt tính chất cơ học, cấu trúc hạt của hợp kim được điều chế được tinh chế và tính dị hướng của vật liệu giảm đáng kể. Ví dụ, cường độ kéo cuối cùng (UTS) và cường độ năng suất (YS) của mẫu MSZT được tăng lần lượt 26,2% và 40,9% so với ma trận và độ dẻo đạt 16,6%, cho thấy sự cân bằng tuyệt vời giữa độ bền và độ dẻo. Hạt - Tăng cường ranh giới, tăng cường trật khớp và tăng cường Orowan là cơ chế tăng cường chính, chiếm 22,4%, 24,9% và 52,7%.

 

Tóm lại, việc giới thiệu Trace SC/ZR/Tib₂ có tác động đáng kể đến việc kết tinh lại và tăng cường hành vi của hợp kim AL - MG thông qua hiệu ứng hiệp đồng của nhiều cơ chế, cung cấp các ý tưởng và phương pháp mới để sản xuất các sản phẩm hợp kim nhôm hiệu suất cao.

Gửi yêu cầu