VLIYaNIE DOBAVOK TsINKA I SKANDIYa NA SVOYSTVA SPLAVA Mg-Y-Gd-Sm-Zr

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Исследовано влияние добавок раздельно цинка (до 1 мас.%), скандия (до 2 мас.%) и совместно цинка и скандия на структуру и механические свойства магниевого сплава ИМВ7-1 системы Mg-Y-Gd-Zr, содержащего 2 мас.% Sm. Изучена кинетика распада пересыщенного твердого раствора на основе магния в процессе старения при 175, 200, 225 и 250 C. Установлено, что при введении цинка в структуре образуется пластинчатая фаза, соответствующая тройному соединению магния, редкоземельных металлов и цинка, тогда как в случае введения скандия он только растворяется в магниевом твердом растворе. Добавка цинка приводит к необходимости снижения температуры обработки на твердый раствор, а скандий ее повышает. Сплавы с добавками совместно цинка и скандия упрочняются при старении, при этом цинк способствует упрочнению при более низких температурах старения, а скандий — при более высоких. Цинк и скандий повышают устойчивость магниевого твердого раствора и приводят к замедлению его распада при старении.

Әдебиет тізімі

  1. Li, Y.Q. Recent research and advances in extrusion forming of magnesium alloys : A review / Y.Q. Li, F. Li, F.W. Kang, H.Q. Du, Z.Y. Chen // J. Alloys and Compounds. 2023. V.953. Art.170080. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.170080
  2. Liu, B. Development and application of magnesium alloy parts for automotive OEMs : A review / B. Liu, J. Yang, X. Zhang, Q. Yang, J. Zhang, X. Li // J. Magnesium and Alloys. 2023. V.11. Is.1. P.15—47. https://doi.org/10.1016/j.jma.2022.12.015
  3. Волкова, Е.Ф. Новые исследования в области легирования и деформации современных магниевых сплавов. Обзор / Е.Ф. Волкова, М.В. Акинина, И.В. Мостяев, В.А. Дуюнова, А.А. Алиханян // Металлы. 2022. №2. С.3—13. — (Volkova, E.F. New studies in the field of alloying and deformation of modern magnesium alloys. Review / E.F. Volkova, M.V. Akinina, I.V. Mostyaev, V.A. Duyunova, A.A. Alikhanyan // Russian Metallurgy (Metally), 2022. V.3. P.191—199. https://doi.org/10.1134/S0036029522030120)
  4. You, S. Recent research and developments on wrought magnesium alloys / S. You, Y. Huang, K.U. Kainer, N. Hort. // J. Magnesium and Alloys. 2017. V.5. P.239—253. https://doi.org/10.1016/j.jma.2017.09.001
  5. Rokhlin, L.L. Magnesium alloys containing rare earth metals : structure and properties / L.L. Rokhlin // Ser. Advances in Metallic Alloys (Publ. CRC Press). 2003. V.3 (February 20). 256 p.
  6. Mordike, B.L. Magnesium: properties-applicationspotential / B.L. Mordike, T. Ebert // Mater. Sci. Eng. A. 2001. V.302. P.37—45. https://doi.org/10.1016/S0921-5093(00)01351-4
  7. Deng, Y. Enhancing strength and ductility of low RE content Mg-Gd-Y-Zr alloy via a novel thermomechanical treatment based on multi-directional forging / Y. Deng, H. Yan, Q. Li, J. Chen, W. Xia, B. Su, M. Wu, Y. Yu, M. Song // J. Alloys and Compounds. 2023. V.958. Art.170535. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.170535
  8. Dong, J. Advances in degradation behavior of biomedical magnesium alloys : A review / J. Dong, T. Lin, H. Shao, H. Wang, X. Wang, K. Song, Q. Li // J. Alloys and Compounds. 2022. V.908. Art.164600. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.164600
  9. Lei, B. Role of Y on the microstructure and mechanical properties of Mg-Gd-Zr alloy / B. Lei, C. Wang, B. Jiang, S. Bai, Z. Dong, X. Qian, C. He, J. Xu, H. Yang, Q. Wang, F. Pan // Mater. Sci. Eng. : A. 2022. V.861. Art.144371. https://doi.org/10.1016/j.msea.2022.144371
  10. Ren, X. Formation of nanocrystalline grain structure in an Mg-Gd-Y-Zr alloy processed by high-pressure torsion / X. Ren, X. An, S. Ni, Y. Huang, M. Song // Mater. Characterization. 2022. V.191. Art.112088. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2022.112088
  11. Zhao, S. High temperature mechanical properties and strain hardening mechanism of directionally solidified Mg-Gd-Y alloy / S. Zhao, Y. Xu, C. Geng, X. Lin, Q. Tang, Y. Dong // Mater. Sci. Eng. : A. 2022. V.833. Art.142337. https://doi.org/10.1016/j.msea.2021.142337
  12. Wang, X. Effect of Gd content on microstructure and dynamic mechanical properties of solution-treated MgxGd-3Y-0.5Zr alloy / X. Wang, Y. Wang, C. Ni, Y. Fang, X. Yu, P. Zhang // Trans. of Nonferrous Metals Soc. of China. 2022. V.32. Is.7. P.2177—2189. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)65939-9
  13. Zhang, Q. Dynamic precipitation and recrystallization mechanism during hot compression of Mg-Gd-Y-Zr alloy / Q. Zhang, Q. Li, X. Chen, J. Zhao, J. Bao, Z. J. Chen // J. Mater. Res. Techn. 2021. V.15. P.37—51. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2021.08.013
  14. Li, J. Twin evolution in cast Mg-Gd-Y alloys and its dependence on aging heat treatment / J. Li, Z. Dong, X. Yi, D. Wu, R. Chen // J. Magnesium and Alloys. 2023. V.11. Is.7. P.2285—2298. https://doi.org/10.1016/j.jma.2021.09.023
  15. Liu, J. Study on microstructure and mechanical property in Mg-Gd-Y alloy by secondary extrusion process / J. Liu, J. Sun, Q. Chen, L. Lu, Y. Zhao. Crystals. 2021. V.11. Art.939. https://doi.org/10.3390/cryst11080939
  16. Wang, B. Dislocation arrays,precipitate bands and free zones in forged Mg-Gd-Y-Zr alloy / B. Wang, B. Tang, C. You, Y. Wan, Y. Gao, Z. Chen, L. Lu, C. Liu, J. Wang // Mater. Sci. Eng. : A. 2020. V.775. Atr.138789. https://doi.org/10.1016/j.msea.2019.138789
  17. Yu, S. Age-hardening and age-softening in nanocrystalline Mg-Gd-Y-Zr alloy / S. Yu, Wan Y., C. Liu, J. Wang // Mater. Characterization. 2019. V.156. Art.109841. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2019.109841
  18. Авт. свид. SU 1010880 A1. МПК С22С23/06. Сплав на основе магния / М.Е. Дриц, Л.Л. Рохлин, Н.И. Никитина [и др.]. — заявл. №3342275/02 от 25.09.1981. Опубл. 20.10.1997.
  19. Drits, M.E. Mechanical properties of binary alloys of the Mg-Sm system / M.E. Drits, L.L. Rokhlin, N.P. Abrukina // Met. Sci. Heat Treat. 1985. V.27. P.508—510. https://doi.org/10.1007/BF00699580
  20. Yuan, M. Effect of Sm addition on the microstructure and mechanical properties of Mg-xSm-0,4Zr alloys / M. Yuan, C. He, Z. Dong, B. Jiang, B. Song, N. Guo, T. Liu, S. Guo, F. Pan // J. Mater. Res. Techn. 2023. V.23. P.4814—4827. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.02.114
  21. Лукьянова, Е.А. Влияние самария на свойства сплавов системы Mg-Y-Gd-Zr / Е.А. Лукьянова, Л.Л. Рохлин, Т.В. Добаткина, И.Г. Королькова, И.Е. Тарытина // Металлы. 2018. №1. С.58—63. — (Luk’yanova, E.A. Effect of samarium on the properties of Mg-Y-Gd-Zr alloys // E.A. Luk’yanova, L.L. Rokhlin, T.V. Dobatkina, I.G. Korolkova, I.E. Tarytina // Russian Metallurgy (Metally). 2018. V.1 P.51—55. https://doi.org/10.1134/S0036029518010081
  22. Lukyanova, E. Effect of samarium on the properties of hot-extruded Mg-Y-Gd-Zr alloys / E. Lukyanova, N. Martynenko, O. Rybalchenko, T. Dobatkina, I. Tarytina, N. Tabachkova, G. Rybalchenko, N. Andreeva, S. Dobatkin // Crystals. 2023. V.13. Is.10. Art. 1443. https://doi.org/10.3390/cryst13101443
  23. Рохлин, Л.Л. Фазовые равновесия в сплавах системы Mg-Y-Gd-Sm / Л.Л. Рохлин, Е.А. Лукьянова, Т.В. Добаткина, Н.А. Аладьев, И.Г. Королькова // Металлы. 2012. №5. С.71—77. — (Rokhlin, L.L. Phase equilibria in Mg-Y-Gd-Sm alloys / L.L. Rokhlin, E.A. Luk’yanova, T.V. Dobatkina, N.A. Alad’ev, I.G. Korol’kova // Russian Metallurgy (Metally). 2012. V.9. P.802—807. https://doi.org/10.1134/S0036029512090121)
  24. Лукьянова, Е.А. Исследование растворимости самария в твердом растворе на основе магния, содержащем иттрий и гадолиний / Е.А. Лукьянова, Л.Л. Рохлин, Т.В. Добаткина, И.Г. Королькова // Металлы. 2012. №4. С.85–89. — (Luk’yanova, E.A. Samarium solubility in an yttrium- and gadoliniumcontaining magnesium-based solid solution / E.A. Luk’yanova, L.L. Rokhlin, T.V. Dobatkina, I.G. Korol’kova // Russian Metallurgy (Metally). 2012. V.7. P.625—629. https://doi.org/10.1134/S0036029512070099)
  25. Xu, D. Effect of long-period stacking ordered phase on microstructure, mechanical property and corrosion resistance of Mg alloys : A review / D. Xu, E. Han, Y. Xu // Progress in Natural Sci. : Mater. Intern. 2016. V.26. P.117—128. https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2016.03.006
  26. Yang, J.Y. Effect of I(Mg3YZn6)-, W(Mg3Y2Zn3)- and LPSO(Mg12ZnY)-phases on tensile work-hardening and fracture behaviors of rolled Mg-Y-Zn alloys /J.Y. Yang, W.J. Kim // J. Mater. Res. Techn. 2019. V.8. P.2316—2325. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2019.04.016
  27. Mao, P. Formation of long-period stacking-ordered(LPSO) structures and microhardness of as-cast Mg-4,5Zn-6Y alloy / P. Mao, Y. Xin, K. Han, Z. Liu, Z. Yang// Mater. Sci. Eng. : A. 2020. V.777. Art.139019.https://doi.org/10.1016/j.msea.2020.139019
  28. Liu, W. Deformation-induced dynamic precipitation of 14H-LPSO structure and its effect on dynamic recrystallization in hot-extruded Mg-Y-Zn alloys / W. Liu, Y. Zhao, Y. Zhang, C. Shuai, L. Chen, Z. Huang, H. Hou // Intern. J. Plasticity. 2023. V.164. Art.103573. https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2023.103573
  29. Dang, C. Effect of lamellar LPSO phase on mechanical properties and damping capacity in cast magnesium alloys / C. Dang, J. Wang, J. Wang, D. Yu, W. Zheng, C. Xu, R. Lu // J. Mater. Res. Techn. 2023. V.22. P.2589—2599. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2022.12.087
  30. Deng, D. The main strengthening phases transformation and their strengthening mechanisms in ascast Mg-Gd-(Y)-Zn alloys : A review / D. Deng, R. Cheng, B. Jiang, M. Yang, H. Wang, Y. Zhou, C. Yu, Y. Ma, J. Peng, F. Pan // J. Alloys and Compounds. 2023. V.968. Art.171782. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.171782
  31. Zhou, J. Optimizing LPSO phase to achieve superior heat resistance of Mg-Gd-Y-Zn-Zr alloys by regulating the Gd/Y ratios / J. Zhou, H. Yang, J. Xiao, B. Jiang, X. Luo, W. Xie, W. Li, Z. Dong, J. Song, J. Xu, G. Huang, D. Zhang, F. Pan // J. Mater. Res. Techn. 2023. V.25. P.4658—4673. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.06.278
  32. Zheng, C. Controlling dynamic recrystallization via modified LPSO phase morphology and distribution in Mg-Gd-Y-Zn-Zr alloy / C. Zheng, S. Chen, M. Cheng, S. Zhang, Y. Li, Y. Yang // J. Magn. Alloys. 2023. V.11. Is.11. P.4218—4234. https://doi.org/10.1016/j.jma.2023.01.006
  33. Zhou, J. Introducing lamellar LPSO phase to regulate room and high-temperature mechanical properties of Mg-Gd-Y-Zn-Zr alloys by altering cooling rate / J. Zhou, X. Luo, H. Yang, B. Jiang, W. Xie, Z. Dong, J. Song, J. Xu, G. Huang, D. Zhang, F. Pan // J. Mater. Res. Techn. 2023. V.24. P.7258—7269. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.04.252
  34. Xue, K. Study of microstructural evolution, mechanical properties and plastic deformation behavior of Mg-Gd-Y-Zn-Zr alloy prepared by high-pressure torsion / K. Xue, Z. Luo, S. Xia, J. Dong, P. Li // Mater. Sci. Eng. : A. 2024. V.891. Art.145953. https://doi.org/10.1016/j.msea.2023.145953
  35. Xia, X. A comparative study of the role of Zn in microstructures and the mechanical properties of MgGd-Y-Zr alloys // X. Xia, D. Shu, E. Yang, C. Hu // J. Mater. Res. Techn. 2023. V.25. P.2903—2912. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.06.142
  36. Lyu, S. A new cast Mg-Y-Sm-Zn-Zr alloy with high hardness / S. Lyu, G. Li, T. Hu, R. Zheng, W. Xiao, C. Ma // Mater. Lett. 2018. V.217. P.79—82. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2018.01.041
  37. Lyu, S. Achieving enhanced mechanical properties in Mg-Y-Sm-Zr alloy by altering precipitation behaviors through Zn addition / S. Lyu, W. Xiao, G. Li, R. Zheng, C. Ma // Mater. Sci. Eng. : A. 2019. V.746. P.179—186. https://doi.org/10.1016/j.msea.2019.01.034
  38. Lyu, S. Formation mechanism of the abnormal texture during extrusion in Mg-Y-Sm-Zn-Zr alloy / S. Lyu, W. Xiao, G. Li, D. Xia, Y. Huang, S. Gavras, N. Hort, R. Zheng, C. Ma // J. Alloys and Compounds. 2020. V.821. Art.153477. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.153477
  39. Yuan, M. Microstructure evolution and mechanical properties of the Mg-Sm-Gd-Zn-Zr alloy during extrusion / M. Yuan, C. He, J. Zhao, H. Yang, Y. Song, B. Lei, X. Qian, Z. Dong, Q. Li, B. Jiang, F. Pan // J. Mater. Res. Techn. 2021. V.15. P.2518—2528. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2021.09.080
  40. Guan, K. Microstructures and mechanical properties of as-cast Mg-Sm-Zn-Zr alloys with varying Gd contents / K. Guan, D. Egusa, E. Abe, J. Zhang, X. Qiu, Q. Yang, J. Meng // J. Magnesium and Alloys. 2022. V.10. P.1220—1234. https://doi.org/10.1016/j.jma.2021.09.013
  41. Wang, J. Tailoring the corrosion behavior and mechanism of Mg-Gd-Zn alloys via Sc microalloying / J. Wang, Y. Li, Y. Yuan, L. Yang, L. Wu, F. Cao, L. Zhang, A. Atrens, X. Chen, F. Pan. // J. Mater. Res. Techn. 2023. V.27. P.5010—5028. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.10.239
  42. Yang, Z. Synergistic effect of Mn + Sc additions on the microstructure evolution and mechanical properties of Mg-Gd-Y-Mn-Sc alloy / Z. Yang, G. Wang, C. Xu, M. Wang, T. Nakata, H. Xu, L. Geng, S. Kamado // J. Mater. Res. Techn. 2022. V.21. P.3756—3766. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2022.11.015
  43. Yang, Z. Preparation of high-performance Mg-Gd-YMn-Sc alloy by heat treatment and extrusion / Z. Yang, T. Nakata, C. Xu, G. Wang, L. Geng, S. Kamado // J. Alloys and Compounds. 2023. V.934. Art.167906. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.167906
  44. Zhou, T. High ductility in solution-treated Mg-Sc-YbMn-Zr alloy mediated by dislocations / T. Zhou, Z. Liu, D. Yang, S. Meng, Z. Jia, D. Liu // J. Alloys and Compounds. 2021. V.873. Art.159880. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.159880
  45. Авт. свид. SU 283590 А1. МПК С22С23/06. Деформируемый сплав на основе магния / И.И. Гурьев, М.Е. Дриц, З.А. Свидерская [и др.]. — заявл. №1330863/22-1 от 13.05.1969. Опубл. 06.10.1970.
  46. Дриц, М.Е. Исследование диаграмм состояния сплавов Mg-Y-Gd и Mg-Y-Sm / М.Е. Дриц, Л.Л. Рохлин, Н.И. Никитина, Н.П. Абрукина // Стабильные и метастабильные фазовые равновесия в металлических системах : сб. статей. — М. : Наука, 1985. С.65—70.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».