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Mn元素在Mg-Zn—Mn合金中演变形式和作用的研究

ISSN号：1005-023X
期刊名称：《材料导报》
时间：0
分类：TG146.2[金属学及工艺—金属材料;一般工业技术—材料科学与工程;金属学及工艺—金属学]
作者机构：[1]重庆大学材料科学与工程学院,重庆400045, [2]国家镁合金材料工程技术研究中心,重庆400044
相关基金：国家973重大基础研究项目（2007CB613700）;国家杰出青年科学基金（50725413）;科技部国际合作项目（2010DFR50010;2008DFR50040）;重庆市科委项目（CSTC2009AB4008;2010CSTC-HDLS）;中央高校基本科研业务费资助（CDJXS10132202）

关键词： Mg-6%Zn-1%Mn, α-Mn颗粒界面关系, 晶格错配度, 异质形核, Mg-6wt%Zn-1wt%Mn alloy, α-Mn dipersoid, coherent interface relationship, lattice misfit, heterogeneous nucleation

中文摘要：

利用透射电子显微镜（TEM）研究了Mg-6％（质量分数，下同）Zn-1％Mn（ZM61）镁合金中Mn在不同状态下的存在形式和作用。结果表明，铸态组织中大多数Mn固溶于基体中；均匀化处理以后，组织中析出少量细小的α-Mn颗粒；挤压和固溶时大部分Mn以形状规则的α-Mn颗粒的形式析出，主要有3种形态，即规则多边形（以六边形为主）、球状和棒状。通过高分辨透射电子显微分析发现，α-Mn颗粒与α-Mg基体之间存在共格界面关系（（1010）α-Mg/／（301）α-Mn，[1216]α-Mn／／[123]α-Mn）。研究还发现α-Mn颗粒可以作为时效过程中MgZn2相的异质形核核心，但依附α-Mn颗粒形核的MgZn2相都较粗大。根据二维晶格错配度“Bramifit模型”计算得出，当α-Mn颗粒与MgZn之间存在位向关系（（200），α-Mn／／（1010）MgZ2，[012]α-Mn／／[1213]MgZn2）时，二者之间的晶格错配度仅为2．14％，且高分辨显微分析也发现α-Mn颗粒（200）面与MgZn2的（1010）呈共格关系。

英文摘要：

The form and effect of Mn in Mg-6wt%Zn-1wt%Mn（ZM61） alloy were investigated by transmission electron microscopy（TEM）. The results show that most Mn soluted in matrix in as-cast microstructure; a small amount of fine Mn dispersoids were formed during homogenization treatment; the majority of Mn precipitated as regular shape Mn dispersiods after solution treatment, the main shape of these Mn particles are regular polygon, spherical and rod-like; the form of Mn existence in as-aged samples is similar with those solution treated samples. High resolution transmission microscopy observation and fast fourier transform analysis revealed that there are cohenrent interface relationship between α-Mn and a-Mg, it is （10T0）.-Mg//（301）α-Mn, [-T216-]α-Mg//[12 3]α-Mn. According to the classical two-dimensional lattice mismatch model ＂Bramifit＂ it can be calculated that the lattice misfit between orMn and MgZnz is only 2. 14%, when their orientation relationship is （200）α-Mn//（10T0）MgZn2, [012-]α-Mn//[-1213]MgZn. Therefore, α- Mn particles can act as heterogeneous nucleas for MgZn2 phase during aging, but the MgZne particles are always coarser than those that dont＇t nueleate on α-Mn particles.