cu-mg-si三元系合金中laves相的研究现状

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1、第21卷第1期兰州工业学院学报Vo1．21No．12014年2月JournalofLanzhouInstituteofTechnologyFeb．2014文章编号：1009-2269(2014)01—0064—05Cu—Mg-Si三元系合金中Laves相的研究现状张俊喜，郭小汝(兰州工业学院材料工程学院，甘肃兰州730050)摘要：新材料的开发和研究是永恒课题，为了全面、充分地认识和了解Cu—Mg—Si三元系合金中金属间化合物Laves相的研究现状，总结了Cu—Mg—Si三元系合金中几种Laves相的国内外研究成果，旨在为该领域合金的进一步研究提供参

2、考，并为该领域科研人员提供理论依据．关键词：Laves相；MgCu2；MgCu1Si05；Mg2Si．5中图分类号：TF124．3文献标志码：A具有低的密度，和常用合金相比，尽管强度较低，或0引言使用温度有限，但它们仍是有用的材料J．最为丰富的金属间化合物之一Laves相，在二镁合金作为最轻的工程金属材料，被誉为21元系中其化学配比为AB：，常见的三种晶体结构世纪绿色工程金属结构材料．但是，随着航天航空为¨：MgZn2(C14)结构、MgCu2(C15)结构、MgNi2工业的发展，特别是国防武器装备向着高性能和高(C36)结构(Wernick，196

3、7；Schulze，1973；Watson，效率方向的发展，人们对所用的材料提出了越来越Bennet，1984)．由于其特殊的晶体结构，内部键合高的要求．如航空发动机向高推重比方向发展，使类型较为复杂，既不同于一般的无序合金，又不同得发动机涡轮进口温度越来越高，先进发动机的燃于普通的共价或离子化合物，这一特殊的键合方式烧室温度更高达2000～2200cc．另外，镁合金极导致这类化合物具有某些奇异性能，即电学性质、易腐蚀，主要用于制造低承力的零件，却大大限制磁学性质、光学性质、声学性质以及催化性质等，被了其应用．广泛地应用为功能材料，如化合物半导体、超

4、导体、铜以品种繁多的金属、合金和化合物的形式被储氢材料、记忆合金及磁学材料等．然而，作为结构人们广泛利用，成为人类2l世纪取得飞速发展的材料因其存在本质脆性以及环境敏感性等缺一个不可缺少的重要金属．但是，科技发展对各种点，未能在工业应用中发挥应有的作用．为了解产品提出新的要求，例如：高效能电机、良好耐腐蚀决Laves相合金的脆性问题，国内外材料科学研究船舶螺旋桨、高强汽车散热器、空调和冷冻机热交人员，已对Laves相合金的物理冶金性能、力学性换器等．为了取长补短，镁和硅“轻元素”，经常被用能、力学行为及其影响因素进行了较广泛的研来减少一些特殊的铜合金

5、的重量．同时，一些Laves究．许多用作结构材料和功能材料的金属间化合物，密度是很重要的，有时甚至是决定性的参数．相成了首选增强相．因此，本文总结Cu．Mg—Si三元作为运动零件的金属间化合物结构材料，必须具有系合金中Laves相金属间化合物的研究成果，为足够高的比强度(强度与密度之比，其量纲为长Cu—Mg—Si三元系合金研究者或Cu—Mg．Si三元系中度)．含有轻元素(例如1ri、Al、Si或Mg)的相，它们Laves相金属间化合物研究者等提供理论参考．收稿日期：2013-10-28作者简介：张俊喜(1976．)，男，甘肃天水人，讲师，硕士第1期张

6、俊喜等：Cu—Mg—Si三元系合金中Laves相的研究现状·65·1Laves相Mg2Cu和MgCu2的研究机械合金化、热压烧结等研究Laves相Mg(cuA1)(0≤≤0．35)的制备工艺及成分优化，重点现状探讨了A1替代MgCu中cu对其结构稳定性及性Mg—Cu二元系合金中有Mg2Cu和MgCu2两种能的影响，主要结论：随Al替代量的增加A，相的Laves相金属间化合物，其晶体结构数据见表1(表熔点先升后降，当化学计量比为Mg：CuA1(=0．1为本文作者总结的一些研究人员的研究结论)．25)时，其熔点达最高，约为910℃，比MgCu的熔MgCu

7、：的晶体结构如图1所示J．另外，最初许多研点(约797oC)高113oC，说明用轻质、抗氧化性能究人员对C15型Laves相MgCu在高温和低温下高的Al元素进行合金化，能够使C15结构的AB的塑性变形行为进行了研究，即位错的滑移系和可型Laves相的热稳定性提高，其中Mg：Cu，A1是更动性(Moran，1965；Paufler和Schulze，1967；Kramer具开发潜力的化合物’．2013年潘，2009年李，和Schulze，1968；Paufler，1972；Hall和Livingston，等采用定向凝固技术制取过共晶合金，报道了1989

8、；Livingston等，1989；Ohba和Sakuma，初生Laves相MgCu三维形貌演化．1989)