Characterization of deformation microstructure of Mg alloys containing LPSO structure via transmission electron microscopy

含LPSO结构镁合金变形显微组织的透射电镜表征

基本信息

批准号：
17F17732
负责人：
陳強
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-10-13 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17F17732/
关键词：
Fatigue Magnesium Alloy Microstructure LPSO Phase Characterization Fatigue mechanism Magnesium alloy LPSO structure Fatigue Mechanism

项目摘要

The precipitates inside deformation twins may block the dislocation motion and consequently affect the mechanical property of materials. Herein, at the atomic level, we directly visualize that the basal dislocation slips shear the twinned stacking faults (TSFs) within the deformation twins in an Mg-Zn-Y alloy containing long-period stacking ordered (LPSO) structures. The TSFs, enriched with solute atoms, could be considered as precipitates inside deformation twins. They are sheared by a single step or multiple shearing steps on the basal plane. The microstructural fingerprints, i.e., the width of basal shearing steps, enable a quantitative assessment of the local and total plastic shear strain due to the basal dislocation within the deformation twins. The TSFs can block dislocation slip, while the dislocation shearing induces large lattice distortion and even solute atoms redistribution at local intersection. The TSFs-dislocation interaction is expected to lower the basal dislocation motion and resultantly modulate the mechanical properties of magnesium alloys. These results may offer a novel strategy for strengthening and toughening magnesium alloys via tailoring the shearable precipitates.

形变孪晶内部的析出物会阻碍位错运动，从而影响材料的力学性能。在此，在原子水平上，我们直接观察到在含有长周期堆垛有序（LPSO）结构的 Mg-Zn-Y 合金中，基底位错滑移剪切了变形孪晶内的孪生堆垛层错（TSF）。 TSF 富含溶质原子，可以被视为变形孪晶内的析出物。它们在基面上通过单步或多步剪切而被剪切。微观结构指纹，即基底剪切台阶的宽度，可以定量评估由于变形孪晶内的基底位错而产生的局部和总塑性剪切应变。 TSF可以阻止位错滑移，而位错剪切会引起较大的晶格畸变，甚至在局部交叉处导致溶质原子重新分布。 TSF-位错相互作用有望降低基础位错运动，从而调节镁合金的机械性能。这些结果可能为通过调整可剪切析出物来强化和增韧镁合金提供一种新策略。

项目成果

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Small crack initiation and early propagation in an as-extruded Mg-10Gd-3Y-0.5Zr alloy in high cycle fatigue regime

挤压态 Mg-10Gd-3Y-0.5Zr 合金在高周疲劳状态下的小裂纹萌生和早期扩展

DOI：
10.1016/j.msea.2018.10.015
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
He Chao;Shao Xiaohong;Yuan Shucheng;Peng Liming;Wu Yujuan;Wang Qingyuan;Chen Qiang
通讯作者：
Chen Qiang

Segregation of solute atoms along deformation-induced boundaries in an Mg-Zn-Y alloy containing long period stacking ordered phase

含有长周期堆叠有序相的 Mg-Zn-Y 合金中溶质原子沿变形诱导边界的偏析

DOI：
10.1016/j.mtla.2019.100287
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
3.4
作者：
Shao X.H.;Jin Q.Q.;Zhou Y.T.;Yang H.J.;Zheng S.J.;Zhang B.;Chen Q.;Ma X.L.
通讯作者：
Ma X.L.

Unravelling the local ring-like atomic pattern of twin boundary in an Mg-Zn-Y alloy

揭示 Mg-Zn-Y 合金中孪晶边界的局部环状原子模式

DOI：
10.1080/14786435.2018.1539262
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
1.6
作者：
Shao X. H.;Peng Z. Z.;Jin Q. Q.;Zhou Y. T.;Zhang B.;Zheng S. J.;Chen Q.;Ma X. L.
通讯作者：
Ma X. L.

Chinese Academy of Sciences/Sichuan Univesity/Shanghai Jiao Tong University(中国)

中国科学院/四川大学/上海交通大学（中国）