| Ba-Nd复合变质对Mg-3Si-4Zn铸造合金组织及性能的影响 |
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| 引用本文： | 童文辉,赵晨爔,童方泽,蔡倩,黄博男,王杰,刘昀怿.Ba-Nd复合变质对Mg-3Si-4Zn铸造合金组织及性能的影响[J].稀有金属材料与工程,2022,51(12):4410-4420. |
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| 作者姓名： | 童文辉 赵晨爔 童方泽 蔡倩 黄博男 王杰 刘昀怿 |
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| 作者单位： | 沈阳航空航天大学 材料科学与工程学院，辽宁 沈阳 110136,沈阳航空航天大学 材料科学与工程学院，辽宁 沈阳 110136,剑桥大学 莫里爱德华学院，英国 剑桥 CB3 0DF,沈阳育成鑫科技成果转化技术服务有限公司，辽宁 沈阳 110004,沈阳航空航天大学 材料科学与工程学院，辽宁 沈阳 110136,沈阳航空航天大学 材料科学与工程学院，辽宁 沈阳 110136,沈阳航空航天大学 材料科学与工程学院，辽宁 沈阳 110136 |
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| 基金项目： | 辽宁省教育厅科研基金(CN)(No.JYT2020079). |
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| 摘 要： | 研究了Ba-Nd复合变质对Mg-3Si-4Zn铸造合金组织及力学性能的影响，用OM、SEM、EDS、XRD等方法对微观结构进行了表征，通过硬度测试研究了材料的力学性能。结果表明，当单一变质剂Ba在Mg-3Si-4Zn合金中的添加量为1.2%（质量分数）时，变质效果最好。形成的BaMg2Si2相可以作为初生Mg2Si的异质形核核心，使初生Mg2Si细化。Ba-Nd复合变质是通过在Mg-3Si-4Zn-1.2Ba合金中加入变质剂Nd来完成的。通过Miedema模型和对吉布斯自由能的线性拟合，发现由于Nd和/或Ba原子能与Si原子形成更加稳定的化合物NdSi、NdSi2、Ba2Si、BaSi2，防止Si原子在凝固的初始阶段与Mg原子结合，因此初生Mg2Si的生长速度被抑制，微观结构中初生Mg2Si相变小。当Nd含量为2.0%时，Ba-Nd复合变质效果最好，即初生Mg2Si由平均面积约为 600 μm2 的树枝状变为平均边长约5 μm的近似方形的组织，共晶Mg2Si由平均面积约444 μm2 的复杂粗大汉字状变为平均面积约89 μm2的简单汉字状组织。合金硬度由575.75 MPa提高到612.11 MPa，提高了6.31%。
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| 关 键 词： | Mg-Si-Zn合金 Mg2Si Ba-Nd复合变质 组织 硬度 Miedema模型 |
| 收稿时间： | 2022/3/1 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/11/24 0:00:00 |
Effect of Ba-Nd Composite Modification on Microstructure and Mechanical Properties of Mg-3Si-4Zn Cast Alloy |
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| Tong Wenhui,Zhao Chenxi,Tong Fangze,Cai Qian,Huang Bonan,Wang Jie and Liu Yunyi.Effect of Ba-Nd Composite Modification on Microstructure and Mechanical Properties of Mg-3Si-4Zn Cast Alloy[J].Rare Metal Materials and Engineering,2022,51(12):4410-4420. |
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| Authors: | Tong Wenhui Zhao Chenxi Tong Fangze Cai Qian Huang Bonan Wang Jie and Liu Yunyi |
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| Affiliation: | School of Materials Science and Engineering, Shenyang Aerospace University, Shenyang 110136, China,School of Materials Science and Engineering, Shenyang Aerospace University, Shenyang 110136, China,Murray Edwards College, University of Cambridge, Cambridge CB3 0DF, UK,Shenyang Yuchengxin Technology Service for Achievement Transformation Co., Ltd, Shenyang 110004, China,School of Materials Science and Engineering, Shenyang Aerospace University, Shenyang 110136, China,School of Materials Science and Engineering, Shenyang Aerospace University, Shenyang 110136, China,School of Materials Science and Engineering, Shenyang Aerospace University, Shenyang 110136, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Mg-Si-Zn alloy Mg2Si Ba-Nd composite modification microstructure hardness Miedema model |
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