Nghiên cứu vi cấu trúc đông đặc không cân bằng của hợp kim Mg–4Al–2RE (AE42)

Journal of Materials Science - Tập 51 - Trang 6287-6294 - 2016
Weihua Sun1, Xiaoying Shi1,2, Emre Cinkilic1, Alan A. Luo1
1Department of Materials Science and Engineering, The Ohio State University, Columbus, USA
2The State Key Laboratory of Metal Matrix Composites, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China

Tóm tắt

Vi cấu trúc đông đặc của hợp kim AE42 (Mg–4Al–2RE, wt%) với ba tốc độ làm lạnh khác nhau được nghiên cứu bằng mô hình mô phỏng CALculation of PHase Diagrams (CALPHAD) và xác nhận thực nghiệm. Kết quả cho thấy rằng tốc độ làm lạnh cao có thể tinh chỉnh vi cấu trúc và giảm sự hình thành của các hợp kim hạt Al2RE. Đặc biệt, pha Mg17Al12, được dự đoán bởi mô phỏng CALPHAD sử dụng mô hình Scheil, không được quan sát thấy trong mẫu đúc khuôn áp lực cao (HPDC). Sự ức chế của pha Mg17Al12 trong hợp kim AE42 HPDC ở tốc độ làm lạnh và áp suất cao có thể là do sự quá bão hòa của Al trong (Mg), bên cạnh việc ưu tiên hình thành các pha Al11RE3 và Al2RE.

Từ khóa

#hợp kim #đông đặc #vi cấu trúc #CALPHAD #Al2RE #Mg17Al12 #HPDC

Tài liệu tham khảo

Luo AA (2004) Recent magnesium alloy development for elevated temperature applications. Int Mater Rev 49:13–30 Nelson KE (1970) Magnesium die casting alloys (Paper presented at the 6th SDCE international die casting, Cleveland, Ohio, 1970), paper no. 13 Powell BR, Rezhets V, Balogh MP, Waldo RA (2002) Microstructure and creep behavior in AE42 magnesium die-casting alloy. JOM 54:34–38 Pettersen G, Westengen H, Høier R, Lohne O (1996) Microstructure of a pressure die cast magnesium-4 wt% aluminium alloy modified with rare earth additions. Mater Sci Eng, A 207:115–120 Dargusch MS, Pettersen K, Bakke P, Nogita K, Bowles AL, Dunlop GL (2004) Microstructure and mechanical properties of high pressure die cast magnesium alloy AE42 with 1 % strontium. Int J Cast Met Res 17:170–173 Zhu SM, Gibson MA, Nie JF, Easton MA, Abbott TB (2008) Microstructural analysis of the creep resistance of die-cast Mg–4Al–2RE alloy. Scripta Mater 58:477–480 Moreno IP, Nandy TK, Jones JW, Allison JE, Pollock TM (2003) Microstructual stability and creep of rare-earth containing magnesium alloys. Scripta Mater 48:1029–1034 Zhang JH, Leng Z, Zhang ML, Meng J, Wu RZ (2011) Effect of Ce on microstructure, mechanical properties and corrosion behavior of high-pressure die-cast Mg–4Al-based alloy. J Alloys Compd 509:1069–1078 Luo AA (2015) Material design and development: from classical thermodynamics to CALPHAD and ICME approaches. CALPHAD 50:6–22 Scheil E (1942) Bemerkungen zur schichtkristallbildung. Z Metallkd 34:70–72 Pandat software and panMagnesium thermodynamic database CompuTherm LLC, Madison Yang KV, Easton MA, Caceres CH (2013) The development of the skin in HPDC Mg–Al alloys. Mater Sci Eng A 580:191–195 Kurz W, Fisher DJ (1998) Fundamentals of solidification, 4th edn. Trans Tech Publications LTD, Dürnten Aziz MJ (1982) Model for solute redistribution during rapid solidification. J Appl Phys 53:1158–1168 Jie JC, Zou CM, Brosh E, Wang HW, Wei ZJ, Li TJ (2013) Microstructure and mechanical properties of an Al–Mg alloy solidified under high pressures. J Alloys Compd 578:394–404