Mg-Y-Nd系合金析出相的电子显微研究

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1、摘要摘要本文对Mg．Y-Nd系合金时效过程中出现的析出相进行了系统的研究。利用高分辨透射电子显微(HI也M)技术研究了Mg一4Y．3Nd三元合金200℃等温时效过程中出现的析出相的形貌、结构及成分特征等，并且探讨了该合金的析出行为：用衍射动力学的多层法理论，对M94Y-3Nd合金200℃等温时效形成的各种析出相进行了模拟计算。此外还对比研究了Mg—10．7Y合金以及Mg一3．4Nd合金时效过程中出现的析出相的结构特征。Mg．4Y-3Nd合金按其时效过程中显微硬度的变化可分为初期时效、峰时效和过时效阶段。

2、对各阶段析出相的研究结果如下：时效最初出现了两种局部有序结构一DOl9和单层D019结构(mono．1ayeredDOl9)。HREM观察发现，随时效的进行，明显出现了两种形貌的析出相：片状析出相为过渡结构，沿镁基体的{IljO}面族析出；不规则球状析出相为具有正交结构的新相—称为p：相，在镁基体的{10To}面族析出，其晶格常数为a=O．32nm，b卸．556nm，c=o、52nm。峰时效阶段也出现两种形貌析出相。片状析出相仍为过渡结构，表现为mono．1ayeredD019的各种有序堆垛形式。而不规

3、则球状的p：相则被具有正交结构的p’相取代。p’相的晶格常数为a=o．64nm，b=2．223nm，c=O，521nm。通过x射线能谱分析发现，片状析出相富集稀土钇，而不规则球状析出相富集稀土钕。过时效导致形成片状平衡相0。B相为面心立方结构在镁基体的{10TO)面族析出，其晶格常数为：a_2．223nm。通过X射线能谱分析得到平衡相p的成分为M9824Y74Ndm。根据高分辨电子显微观察，本论文建立了包埋在Mg基体中的D019和mono-IayeredDOl9的结构模型，以及p：相与p’相的结构模型。

4、利用这些结构模型进行了衍射动力学的多层法计算，所得到的计算像与实验观察的非常吻合。与Mg一4V3Nd三元合金相比，Mg-10．7Y二元合金在200℃等温时效时析出过程明显缓慢，出现析出相的时间较长。在Mg．Y台金中加入稀土元素钕可加速析出相的生成。Mg，10．7Y二元合金200℃等温时效出现的析出相的结构和形态，与Mg—Y_Nd系合金以往报道的析出相的完全不同。在经过时效处理的Mg．3．4Nd二，亡台会中，本研究也观察到大量的析出相出现，其结构和形态与Mg．4Y-3Nd合金明显不同。关键词Mg-Y刊d系

5、合金：高分辨透射电子显微镜(HREM)；析出相；等温时效UABSTRACTInthisdissertation，theresearchrcsultsontheprecipitatesintheMg—Y．Ndalloysys衄【11areprcsented．Bymeansofhi曲resolutiontransmissioneIectronmicroscoPy(HREM)，morphoIogy，structuralandcompositionalcharacteristicsoftheprecipitat

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