view in publisher's site

Effect of Yb addition on the microstructure and mechanical properties of ZK60 alloy during extrusion

Highlights•Dynamically precipitated MgZn2 transform from rod-like to granular by Yb addition.•Dynamically precipitated MgZn2 and MgZnYb nano-size phases suppress DRX.•Coarse undissolved MgZn2 and MgZnYb promote dynamic recrystallization by PSN.•Extruded ZK60-2 Yb alloys exhibit superior mechanical properties to ZK60 alloys.AbstractThe effect of Yb addition on the microstructure and mechanical properties of ZK60 alloy during extrusion was investigated. With the addition of Yb, bulk MgZnYb phases formed at grain boundaries during solidification and were partially broken into large particles (>1 μm diameter) during extrusion which promoted dynamic recrystallization (DRX) by particle-stimulated nucleation (PSN). However, the Yb atoms dissolved in grains played an important role in the morphology evolution of nanosized MgZn2 precipitates from rod-shaped to spherical particles by suppressing the preferential growth of MgZn2 precipitates along the [0001] direction inside grains not subjected to DRX during extrusion. The presence of numerous spherical MgZn2 precipitates suppressed DRX and impeded the movement of dislocations inside elongated grains not subjected to DRX, causing deformation to be concentrated inside the grains subjected to DRX. The extruded ZK60-2Yb alloy exhibited superior mechanical properties (393 MPa ultimate tensile strength, 367 MPa yield strength, and 17.3% elongation) to the ZK60 alloy extruded under identical conditions. The excellent mechanical properties were mainly attributed to a bimodal grain microstructure, which consisted of coarse elongated non-DRX grains and fine equiaxed DRX grains, and precipitation strengthening.

تاثیر افزودن Yb بر ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژ ZK۶۰ در حین اکستروژن

نقاط برجسته تغییر شکل MgZn۲ از میله‌ای شکل به دانه‌ای توسط اضافه شدن Yb را به طور دینامیکی تسریع می‌کنند. به طور پویا فازه‌ای اندازه نانو MgZn۲ و MgZnYb را رسوب داد و مانع از تشکیل دکتر DX شد. MgZn۲ و MgZnYb حل نشده، تبلور مجدد دینامیکی را توسط PSN ارتقا می‌دهند. آلیاژ ZK۶۰ - ۲ Yb دارای خواص مکانیکی بهتری نسبت به آلیاژ ZK۶۰ است. با اضافه شدن Yb، فازه‌ای انبوه MgZnYb در طول انجماد در مرزه‌ای دانه شکل گرفتند و در طول اکستروژن به ذرات بزرگ (قطر ۱ μm)شکسته شدند که تبلور مجدد دینامیک را با استفاده از جوانه زنی تحریک‌شده با ذرات (PSN)افزایش دادند. با این حال، اتم‌های Yb حل‌شده در دانه‌ها نقش مهمی را در تکامل مورفولوژی رسوبات MgZn۲ نانو اندازه از ذرات میله‌ای شکل به کروی با جلوگیری از رشد ترجیحی رسوبات MgZn۲ در امتداد جهت داخل دانه‌هایی که در طول اکستروژن تحت‌تاثیر X قرار نگرفتند، ایفا کردند. حضور رسوبات کروی متعدد MgZn۲، جمهوری دموکراتیک را سرکوب کرد و حرکت نابجایی‌ها را در داخل دانه‌های کشیده که در معرض جمهوری دموکراتیک نبودند، کند کرد و باعث شد که تغییر شکل در داخل دانه‌های تحت فشار جمهوری دموکراتیک تغلیظ شود. آلیاژ ZK۶۰ - ۲ Yb اکسترود شده خواص مکانیکی بهتری (۳۹۳ MPa استحکام کششی نهایی، مقاومت تسلیم ۳۶۷ MPa و ازدیاد طول ۱۷.۳ %)به آلیاژ ZK۶۰ اکسترود شده تحت شرایط یک‌سان نشان داد. خواص مکانیکی عالی عمدتا به ریزساختار دانه دو موادی نسبت داده شد که شامل دانه‌های درشت و کشیده غیر دری ایکس و دانه‌های نرم و هم‌محور DX و تقویت رسوب بود.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Mechanical Engineering
  • ترجمه مقاله Mechanical Engineering
  • مقاله مهندسی مکانیک
  • ترجمه مقاله مهندسی مکانیک
  • مقاله General Materials Science
  • ترجمه مقاله General Materials Science
  • مقاله علوم مواد عمومی
  • ترجمه مقاله علوم مواد عمومی
  • مقاله Mechanics of Materials
  • ترجمه مقاله Mechanics of Materials
  • مقاله مکانیک مواد
  • ترجمه مقاله مکانیک مواد
  • مقاله Condensed Matter Physics
  • ترجمه مقاله Condensed Matter Physics
  • مقاله فیزیک ماده چگال
  • ترجمه مقاله فیزیک ماده چگال
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.