《Scripta Materialia》:Achieving simultaneous enhancement of strength and corrosion resistance in dilute Mg-Zn-Ca-Nd alloy via forming high-density precipitates
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姚颖斌|李美璇|王康|关凯|华振明|王成|高一鹏|查敏|王慧媛吉林大学南岭校区材料科学与工程学院汽车底盘集成与仿生学国家重点实验室,人民大街5988号,长春130025,中华人民共和国摘要人工时效处理可以有效增强镁合金的强度,但会降低其耐腐蚀性,因为大多数析出物充当阴极,从而加速
姚颖斌|李美璇|王康|关凯|华振明|王成|高一鹏|查敏|王慧媛
吉林大学南岭校区材料科学与工程学院汽车底盘集成与仿生学国家重点实验室,人民大街5988号,长春130025,中华人民共和国
摘要
人工时效处理可以有效增强镁合金的强度,但会降低其耐腐蚀性,因为大多数析出物充当阴极,从而加速α-Mg的溶解。在本研究中,我们发现经过200°C下时效处理2.5小时后,Mg-0.5Zn-0.25Ca-0.7Nd(重量百分比)合金的屈服强度提高了约66 MPa,这是由于形成了高密度的(约4.3×10^23 m^-3)γ''强化析出物。更重要的是,时效处理后合金的耐腐蚀性提高了100%以上。原子尺度表征显示,γ''相具有三层原子结构:外层为Nd和Ca,中间层为Zn。第一性原理计算和STEM-EDS观察表明,均匀分布的γ''相作为阳极位点优先发生腐蚀,从而促进了均匀腐蚀,并有助于形成含有Nd2O3和ZnO的致密钝化膜。我们的发现为避免时效硬化镁合金中的强度与耐腐蚀性之间的权衡提供了一条可能的途径。
章节摘录
CRediT作者贡献声明
姚颖斌:方法论、实验设计、数据分析、概念化。李美璇:撰写、审稿与编辑、概念化、指导、方法论制定、资金申请。王康:方法论制定。关凯:方法论制定。华振明:方法论制定、数据分析。王成:方法论制定。高一鹏:指导、方法论制定。查敏:指导、方法论制定。王慧媛:指导、资源协调、资金申请、概念化。
作者声明他们没有已知的可能会影响本文研究工作的财务利益或个人关系。
本研究得到了国家重点研发计划(项目编号:2024YFB3408900)的支持。同时,该研究还得到了国家自然科学基金(项目编号:52374388、U22A20109、U24A20104和52431004)的资助。