在Mg-Ca-Zn合金的快速冷却造固化微结构上
Yanheng Xie1, Magnus Anderson2, Claire Utton1
1School of Chemical, Materials and Biological Engineering, University of Sheffield, Sheffield, S1 3JD UK.
Journal of materials science
|November 21, 2025
概括
这项研究探讨了Mg-Zn-Ca合金的固化,根据成分预测金属间相位的形成. 快速冷却和特定的组合物在合金开发过程中影响Mg2Ca和MgZn相分离.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 金工业是金工业的一个方面.
- 计算材料科学科学 计算材料科学
背景情况:
- (Mg) 合金对于轻量化应用至关重要.
- 了解Mg-Zn-Ca合金中的金属间相形成是优化性能的关键.
- 快速冷却在合金固化过程中显著影响微观结构的演变.
研究的目的:
- 研究Mg-Zn-Ca合金组成和快速冷却对微观结构演化的影响.
- 专注于凝固过程中金属间相 (Mg2Ca,MgZn,Ca2Mg6Zn3) 的形成和行为.
- 在非平衡条件下开发金属间相位形成的预测模型.
主要方法:
- 使用了实验性表征和计算建模的组合.
- 使用Scheil模型模拟三元合金中的微分离.
- 应用多元件平均场模型和基于CALPHAD的热力学计算.
- 使用扫描电子显微镜与能量分散光谱学 (SEM-EDS) 验证的预测.
主要成果:
- 根据合金成分成功区分了固化路径.
- 预测的Mg-0.8Zn-0.2Ca (wt%) 主要是Mg2Ca相分离的形式.
- 预测的Mg-6.8Zn-0.2Ca (wt%) 主要形成MgZn相分离.
- 实验验证证证实了模型的预测.
结论:
- 该研究提供了对控制Mg-Zn-Ca合金中金属间相位形成的见解.
- 在各种固化条件下开发了金属间相位形成的预测图.
- 突出了组合和冷却速度在定制合金微结构中的重要性.
