【摘 要】
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Mg-Ca-Zn系合金具有显著的时效强化效果,合金综合性能良好,具有广阔的应用前景。文献报道Mg-Ca-Zn系合金析出序列为:过饱和固溶体→有序G.P.区→η（Mg Ca Zn）→η（Mg2（Ca,Zn））,然而关于合金时效过程中主要强化相还存在争议。本文主要利用扫描电镜、HAADF-STEM和EDS-STEM等技术系统研究了Mg-1wt.%Ca-x wt.%Zn（x=0,0.5,1）合金中析出相
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Mg-Ca-Zn系合金具有显著的时效强化效果,合金综合性能良好,具有广阔的应用前景。文献报道Mg-Ca-Zn系合金析出序列为:过饱和固溶体→有序G.P.区→η（Mg Ca Zn）→η（Mg2（Ca,Zn））,然而关于合金时效过程中主要强化相还存在争议。本文主要利用扫描电镜、HAADF-STEM和EDS-STEM等技术系统研究了Mg-1wt.%Ca-x wt.%Zn（x=0,0.5,1）合金中析出相特征以及时效析出行为。本文首先确定了合金的固溶处理制度,随后对合金进行200℃等温时效并测定时效硬度曲线,最终对合金不同时效阶段的样品进行微观结构表征,研究合金时效析出行为。研究表明,向Mg-1Ca-0.5Mn合金中添加Zn元素可以显著提高合金时效强化效果。200℃时效温度下Mg-1Ca-1Zn-0.5Mn合金时效强化效果最好,峰值硬度为62.2 HV,与Mg-1Ca-0.5Mn合金相比提高了37.6%,到达峰值硬度时间为1 h。Mg-1Ca-0.5Mn合金的时效析出序列为:SSSS→Mg2Ca相。Mg-1Ca-1Zn-0.5Mn合金的时效析出序列为:SSSS.→单原子层G.P.区→三原子层G.P.区→Mg6Ca2Zn3相,合金中主要强化相为有序G.P.区,平衡相为Mg6Ca2Zn3相。在Mg-1Ca-xZn-0.5Mn（x=0,1）合金中,Mn元素以单质Mn颗粒的方式存在,对合金时效过程起到重要作用。时效初期Mn颗粒与Mg基体界面处Ca和Zn元素的偏聚可以为析出相的形核提供成分起伏。Mn颗粒还可以作为Mg2Ca相和Mg6Ca2Zn3的异质形核点促进其形核长大。
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