含少量LPSO相镁合金的热压缩行为的原位同步辐射研究

长周期堆垛有序（LPSO）结构增强Mg-Y-Zn系合金由于其在室温和高温下优异的力学性能而备受关注。LPSO相比镁具有更高的硬度和弹性模量，除了增加了镁基体基面滑移的临界剪切应力（CRSS）外，LPSO自身也是镁合金中一种有效的强化相。而具有相对随机织构的动态再结晶晶粒则对于提高镁合金的延展性至关重要。因而，合理的LPSO相和再结晶晶粒占比匹配是获得具有高强塑积镁合金的关键。此外，稀土金属价格昂贵且原子质量大，过多的加入会增加镁合金的制备成本以及削弱镁合金比重小的优势。因此，有必要研究低LPSO相含量的镁合金的力学行为。此外，LPSO相在镁合金高温压缩过程中的作用机制仍尚不清楚。

近日，来自捷克共和国查尔斯大学的Klaudia Horvth Fekete博士等人，采用原位同步辐射衍射技术研究了含少量（体积分数~10%）LPSO相的挤压态WZ42镁合金在不同温度（25、200、300、350）下的压缩变形行为。研究发现，300以下时，WZ42合金的屈服主要由变形晶粒中的拉伸孪晶和动态再结晶晶粒中的基面滑移所主导。室温变形时，拉伸孪晶同时存在于变形晶粒和再结晶晶粒中，孪生在低温变形中起着关键作用。随着温度升高，孪晶对变形的影响逐渐减小，而LPSO相的扭折对材料变形的贡献增加。变形温度大于300时，发现了连续动态再结晶和滑移。LPSO结构对合金的强韧化在高温下更显著，Mg基体与LPSO相之间的共格界面以及LPSO相自身良好的热稳定性降低了LPSO和相界面出现微裂纹或脱粘的可能性。

来源：欣九艾 JMACCMg