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超高压下Mg-6Zn-1Y合金的凝固组织与性能

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材料热处理学报 2013年第10期34卷 73-77,82页

作者：董允林小娉徐瑞郑润国叶杰东北大学材料与冶金学院辽宁沈阳110819 燕山大学材料科学与工程学院河北秦皇岛066004

利用SEM、EDS、XRD研究了超高压凝固下Mg-6Zn—Y合金的凝固组织及性能。结果表明，常压下Mg-6Zn·1Y合金的宏观凝固组织为粗大的树枝晶，二次枝晶间距约为40～50μm；在GPa级超高压凝固条件下，合金的凝固组织显著细化，6GPa-1300℃凝... 详细信息

利用SEM、EDS、XRD研究了超高压凝固下Mg-6Zn—Y合金的凝固组织及性能。结果表明，常压下Mg-6Zn·1Y合金的宏观凝固组织为粗大的树枝晶，二次枝晶间距约为40～50μm；在GPa级超高压凝固条件下，合金的凝固组织显著细化，6GPa-1300℃凝固条件下，其二次枝晶间距仅为3～6μm；超高压下凝固的合金基体上分布的粒状相更加细小和均匀弥散，单位面积上粒状相的数量显著增多。常压下合金的显微硬度为59HV，在6GPa下超高压下合金的硬度大幅提高，达到85HV。高压下合金的弹性模量由常压下的68GPa减小到6GPa下的59GPa。

关键词： GPa级超高压 Mg-6Zn-1Y合金显微组织性能

Mg-4Zn-2Al-0.5Ca合金时效沉淀过程的相演变

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材料热处理学报 2012年第4期33卷 22-26页

作者：叶杰林小娉董允方杰王丽东北大学材料与冶金学院辽宁沈阳110819

利用高分辨透射电镜和扫描电镜分析了Mg-4Zn-2Al-0.5Ca合金时效沉淀过程中的相演变。结果表明:试验合金的时效硬化曲线呈现典型的时效硬化特征。试验合金在160℃时效达到峰值硬度时其沉淀相有:平行于(0001)Mg的圆盘状沉淀相、(梳齿状)... 详细信息

利用高分辨透射电镜和扫描电镜分析了Mg-4Zn-2Al-0.5Ca合金时效沉淀过程中的相演变。结果表明:试验合金的时效硬化曲线呈现典型的时效硬化特征。试验合金在160℃时效达到峰值硬度时其沉淀相有:平行于(0001)Mg的圆盘状沉淀相、(梳齿状)块状沉淀相以及大量的亚稳过渡相。随时效时间的延长,生成长条状相,但基体中依然存在很多后析出的细小的弥散分布的粒状沉淀相。120℃×230 h时效处理后的微观组织中存在着蜂窝状组织,宽度为3～4 nm的长条状沉淀相,直径为5～7 nm的球状沉淀相;这些沉淀相的存在大大提高了合金的硬度。

关键词：时效硬化沉淀相峰值硬度

超高压凝固条件下Mg-6zn-3Y合金的晶体形态及相演变

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金属学报 2011年第12期47卷 1550-1554页

作者：林小娉董允徐瑞孙桂芳焦世辉东北大学材料与冶金学院沈阳110819 燕山大学材料科学与工程学院秦皇岛066004

利用扫描电镜(SEM)并配合能谱(EDS)分析研究了超高压凝固Mg-6Zn-3Y合金的晶体形态和相演变.实验结果表明:随着凝固压力的增大,α-Mg晶体的形态发生了粗大树枝晶→超细树枝晶→胞状晶转变,即晶体的生长方式逐渐由树枝晶生长→胞状生长过... 详细信息

利用扫描电镜(SEM)并配合能谱(EDS)分析研究了超高压凝固Mg-6Zn-3Y合金的晶体形态和相演变.实验结果表明:随着凝固压力的增大,α-Mg晶体的形态发生了粗大树枝晶→超细树枝晶→胞状晶转变,即晶体的生长方式逐渐由树枝晶生长→胞状生长过渡.GPa级超高压下凝固极大地提高了Zn在基体中的溶解度,使之成为过饱和固溶体,并随着凝固压力的增大促使Zn的分布趋于均匀化.Mg-6Zn-3Y合金在2 GPa超高压凝固条件下形成了新相Y固溶体,室温组织由4相组成;在6 GPa超高压凝固条件下大量粒状相均匀弥散地分布在基体上,Mg-6Zn-3Y合金的硬度显著提高.

关键词： Mg-6Zn-3Y合金超高压凝固晶体形态 Y固溶体粒状相

Microstructure of Mg-8Zn-4Al-1Ca aged alloy

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2014年第2期24卷 310-315页

作者：董允林小娉叶杰郑润国何娜东北大学材料与冶金学院沈阳110819

The microstructure of Mg-8Zn-4Al-1Ca aged alloy was investigated by TEM and HRTEM. The results show that the hardening produced in the Mg-8Zn-4Al-1Ca alloy is considerably higher than that in the Mg-8Zn-4A1 alloy. A dense dispersion of disc-like Ca2Mg6Zn3 precipitates are formed in Mg-8Zn-4Al-1Ca alloy aged at 160 ℃ for 16 h. In addition, the lattice distortions, honeycomb-looking Moir＆#233; fringes, edge dislocations and dislocation loop also exist in the microstructure. The precipitates of alloy aged at 160 ℃ for 48 h are coarse disc-like and fine dispersed grainy. When the alloy is subjected to aging at 160 ℃ for 227 h, the microstructure consists of numerous MgZn2 precipitates and Ca2Mg6Zn3 precipitates. All the analyses show that Ca is a particularly effective trace addition in improving the age-hardening and postponing the formation of MgZn2 precipitates in Mg-8Zn-4Al alloy aged at 160 ℃.

关键词： Mg-8Zn-4Al-1 Ca alloy age hardening Ca2Mg6Zn3 Moire fringe

定向凝固Mg-xGd-0.5Y合金的微观组织及拉伸变形行为

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金属学报 2020年第3期56卷 340-350页

作者：孙衡林小娉周兵赵圣诗唐琴董允东北大学秦皇岛分校资源与材料学院秦皇岛066004

研究了Gd含量(3.0%、4.5%、6.0%,质量分数)对定向凝固Mg-x Gd-0.5Y合金微观组织及室温力学性能的影响,并利用EBSD技术分析其室温拉伸形变行为。结果表明,在抽拉速率为3 mm/min条件下,Mg-x Gd-0.5Y合金获得了纵向晶界与热流方向平行、主... 详细信息

研究了Gd含量(3.0%、4.5%、6.0%,质量分数)对定向凝固Mg-x Gd-0.5Y合金微观组织及室温力学性能的影响,并利用EBSD技术分析其室温拉伸形变行为。结果表明,在抽拉速率为3 mm/min条件下,Mg-x Gd-0.5Y合金获得了纵向晶界与热流方向平行、主要沿■晶面的法线方向择优生长的柱状晶组织,且柱状晶的横截面呈"三角形"或"十"字形花瓣状,二次分枝由3.0%Gd的3个分枝逐渐变为6.0%Gd的4个分枝。室温下,柱状晶晶体生长取向多集中在■的Mg-6.0Gd-0.5Y合金具有较高的抗拉强度(107 MPa)和断后延伸率(32.56%),其形变机制以基面滑移和■拉伸孪生为主。晶体生长取向较为分散(集中在■个取向)的Mg-3.0Gd-0.5Y合金形变时,因晶粒取向不同导致孪生机制不同,既有以■拉伸孪生协调应变的晶粒,也有以■压缩孪生协调应变的晶粒,各柱状晶协同变形能力较差,故其室温塑性较低,断后延伸率仅有14.88%。

关键词： Mg-Gd-Y合金晶体取向孪生机制断后延伸率

Mg-8Zn-1Cu-0.2Cr-0.5Ce-0.5Sb合金时效微观组织

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稀有金属材料与工程 2013年第12期42卷 2472-2476页

作者：董允林小娉叶杰何娜王丽崔保军东北大学辽宁沈阳110819

利用HRTEM研究了复合添加Cr、Ce和Sb的Mg-8Zn-1Cu合金的时效微观组织。结果表明:在160℃经8 h时效的实验合金时效初期存在较高的硬化速率,其微观组织中存在层错和位错等缺陷,Moiré条纹,与基体共格且无明显边界的短杆状预沉淀相和在三... 详细信息

利用HRTEM研究了复合添加Cr、Ce和Sb的Mg-8Zn-1Cu合金的时效微观组织。结果表明:在160℃经8 h时效的实验合金时效初期存在较高的硬化速率,其微观组织中存在层错和位错等缺陷,Moiré条纹,与基体共格且无明显边界的短杆状预沉淀相和在三叉晶界交合处析出的沉淀相;经20 h时效处理后达到峰值硬度945 MPa,其微观组织中存在大量短杆状'1-MgZn2相,块状'1-MgZn2相和粒状沉淀相;经48 h时效处理后,其微观组织中存在大量沿[0001]α方向生长的长条状沉淀相和弥散分布的粒状沉淀相,与Mg-8Zn-1Cu合金相比长条状沉淀相的尺寸明显减小。

关键词：复合添加Cr-Ce-Sb 时效强化预沉淀相短杆状沉淀相

等离子喷涂热障涂层热震失效过程及残余应力分析

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材料热处理学报 2012年第4期33卷 116-120页

作者：王志平林小娉贾鹏丁坤英中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室天津300300 东北大学秦皇岛分校材料科学与工程系河北秦皇岛110004

采用等离子喷涂技术在高温合金上制备了热障涂层(粘接层为NiCoCrAlY,陶瓷层为ZrO2-8%Y2O3),利用扫描电镜(SEM)、拉曼光谱(RFS)等试验手段研究了热障涂层热震失效的过程及残余应力大小和分布状态。结果表明:150次热循环后,陶瓷层和热生... 详细信息

采用等离子喷涂技术在高温合金上制备了热障涂层(粘接层为NiCoCrAlY,陶瓷层为ZrO2-8%Y2O3),利用扫描电镜(SEM)、拉曼光谱(RFS)等试验手段研究了热障涂层热震失效的过程及残余应力大小和分布状态。结果表明:150次热循环后,陶瓷层和热生长氧化物(TGO)生成裂纹,其中陶瓷层的裂纹已扩展至TGO;350次热循环后,出现贯通陶瓷层与金属过渡层的纵向裂纹,涂层局部出现剥离,剥离位置位于TGO与陶瓷层界面;拉曼光谱(RFS)分析结果显示TGO内应力水平分布不均,局部厚大区和凸凹处残余应力较大,是裂纹萌生、扩展的主要部位。

关键词：热障涂层热循环残余应力热生长氧化物

GPa级超高压下Mg-6Zn-1Y合金晶体形态及凝固组织分析

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稀有金属材料与工程 2013年第11期42卷 2309-2314页

作者：林小娉董允徐瑞郑润国焦世辉东北大学辽宁沈阳110819 燕山大学河北秦皇岛066004

利用扫描电镜（SEM）并配合能谱（EDS）、XRD研究了超高压凝固下Mg-6Zn-1Y合金晶体形貌和凝固组织.结果表明：GPa超高压下凝固,随着凝固压力的增大,α-Mg晶体形态由1.03×0-9 GPa（常压）下的树枝晶→细树枝晶→柱状树枝晶→粒状“胞晶... 详细信息

利用扫描电镜（SEM）并配合能谱（EDS）、XRD研究了超高压凝固下Mg-6Zn-1Y合金晶体形貌和凝固组织.结果表明：GPa超高压下凝固,随着凝固压力的增大,α-Mg晶体形态由1.03×0-9 GPa（常压）下的树枝晶→细树枝晶→柱状树枝晶→粒状“胞晶”的转变,固/液界面趋于稳定.1.03×10-9 GPa下实验合金的凝固组织由α-Mg相、I-Mg3Zn6Y和S-Mg43Zn4Y3相3相组成,2～6 GPa下实验合金的凝固组织由α-Mg、I-Mg3Zn6Y和S-Mg43Zn4Y3相和高Y含量的Mg-Zn-Y三元相4相组成.

关键词： GPa级超高压 Mg-6Zn-1Y合金晶体形态凝固组织

超高压凝固Mg_(82.13)Zn_(13.85)Y_(4.02)合金的组织及室温压缩性能

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金属学报 2014年第5期50卷 594-600页

作者：董允林小娉徐瑞樊志斌叶杰王哲东北大学材料与冶金学院沈阳110819 燕山大学材料科学与工程学院亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室秦皇岛066004

研究不同压力凝固条件下Mg82.13Zn13.85Y4.02(质量分数,%)合金微观组织和力学性能,发现合金的凝固组织是由a-Mg基体,W-Mg3Y2Zn3和I-Mg3YZn6相组成.其中,常压下凝固组织中的a-Mg枝晶间分布着由共晶组织形态和杆状第二相组成的网状结构.... 详细信息

研究不同压力凝固条件下Mg82.13Zn13.85Y4.02(质量分数,%)合金微观组织和力学性能,发现合金的凝固组织是由a-Mg基体,W-Mg3Y2Zn3和I-Mg3YZn6相组成.其中,常压下凝固组织中的a-Mg枝晶间分布着由共晶组织形态和杆状第二相组成的网状结构.随着凝固压力的增大,共晶网逐渐断开,其数量逐渐减少,a-Mg基体中Zn的溶解度逐渐增大.常压凝固合金的室温压缩强度为344 MPa,屈服强度为331 MPa,相对压缩率为16%.6 GPa,1250℃凝固合金的室温压缩强度可达455 MPa,屈服强度426 MPa,相对压缩率为25%.常压凝固合金的压缩断裂模式为典型的解理断裂,且解理面大而光滑平整,高压凝固合金的压缩断口解理面较小,并出现撕裂岭和类似"撕裂韧窝"的形貌特征,解理断裂的程度有所降低.

关键词： Mg82 13Zn13 85Y4 02合金,高压凝固,应力-应变曲线,解理面