I. În aceste aliaje, fazele ′, F ′ și 1 sunt principalele faze de precipitare de întărire, dar mecanismele de transformare dintre ele nu sunt încă clare. Înțelegerea caracteristicilor termodinamice, cinetice și cristalografice ale acestor faze precipitate și mecanismele lor de evoluție este extrem de crucială pentru optimizarea proprietăților Mg - rare - aliaje de pământ.
Ii. Introducere realizării În acest studiu, cercetătorii au folosit calcule HAADF - STEM și Primul - Principii pentru a caracteriza fazele ′, F ′ și 1 în mg - 10 gd - 3 y - 1 Zn - 0. 5ZR aliaj și explorează mecanismele lor de transformare. Observațiile experimentale au descoperit că faza F ′ este o fază de tranziție intermediară între faza ′ și faza 1. Calculând bariera energetică folosind metoda elastică elastică - benzi, cercetătorii au descoperit că transformarea de la ′ la f ′ este mai probabil să fie un pas - prin - transformarea forfecării. Aceste realizări ne -au permis să înțelegem mai profund evoluția fazelor precipitate în aliajele de magneziu.
Iii. Grafic - Ghid de text Figura 1 prezintă modelele atomice ale ′ ′ –MG7GD, F′ - MG7GD și 1 - faze MG3GD. Printre ele, (A, C, E) prezintă cele trei viziuni dimensionale ale fazelor ′, F ′ și, respectiv, 1, și (B, D, G) arată proiecțiile acestor unități de -a lungul [001] ′, [001] F ′, respectiv [110] 1. Figura (F) arată situația de stivuire atomică a fazei 1 după transformarea coordonatelor, iar Figura (G) arată proiecția fazei 1 atunci când este observată de -a lungul direcției [110] 1. Atomii sunt color - codificate în funcție de tipurile și pozițiile lor în planul bazal A (z=0) și B (z=0. 5).
Figura 2 afișează imaginile Atomic - nivel HAADF - STEM ale aliajului GWZ1031K - T4 în vârstă de 275 grade timp de 10 ore. (a, b) arată că fazele de precipitații F ′ sunt localizate între ′ faze cu aceleași și diferite orientări; (c) este o imagine mărită a zonei marcate din (a). În figură, linia punctată galben reprezintă interfața dintre fazele de precipitații ′ și F ′, suporturile cu unghi roșu indică faptul că structurile zig -zag adiacente în faza „sunt eșalonate, iar suportările unghiului galben indică faptul că sunt aliniate în faza F”. Fasciculul de electroni este paralel cu [0001] −mg.
Figura 3 prezintă diagramele schematice ale două moduri de deformare pentru transformarea ′ la F ′. (a) Modul non -forfecare: atomii din cutia roșie se deplasează o distanță de A/2 de -a lungul direcției [100] ′; (b) Mod de forfecare: Linia punctată roșie reprezintă primul plan de alunecare de forfecare, linia punctată negru reprezintă al doilea plan de alunecare de forfecare, iar caseta albastră evidențiază structura interfeței dintre fazele ′ și F ′. Cutia neagră reprezintă unitatea structurală corespunzătoare.
Figura 4 (a) Structura atomică a fazei ′, cu posibile poziții de alunecare marcate de linii roșii. (b) Energiile de fractură corespunzătoare ale straturilor 1 - 7 marcate în (a).
Iv. Rezumat Acest studiu explorează profund mecanismul de transformare a fazelor precipitate în aliajele Mg - GD. Prin calculele atomice de nivel haadf - tulpină și primul - principiile, procesele de transformare de la ′ la f ′ și la faza 1 sunt dezvăluite. În timpul procesului de îmbătrânire al aliajului GWZ1031K - T4, se constată că faza F ′ este întotdeauna formată între două variante ′, iar coexistența fazelor ′ și F ′ este observată experimental. Comparația suplimentară a curbelor energetice indică faptul că transformarea de la ′ la f ′ este mai probabil să apară într -o manieră de forfecare în pas. Această constatare oferă o nouă perspectivă pentru înțelegerea evoluției fazelor precipitate. În plus, atât observațiile experimentale, cât și calculele teoretice arată că faza F ′ acționează ca o punte între fazele ′ și 1, iar pozițiile specifice de substituție ale atomilor de GD în procesul transformării fazei F ′ sunt favorabile din punct de vedere energetic. Aceste concluzii nu numai că aprofundă înțelegerea noastră despre evoluția fazelor precipitate în aliaje Mg - rare -, dar oferă și o bază teoretică importantă pentru dezvoltarea precipitațiilor de performanță ridicate - MG consolidate - aliaje rare - de pământ, care sunt de așteptat să promoveze aplicarea aliajelor de magneziu într -o gamă mai largă de câmpuri.
În concluzie, acest studiu oferă un suport teoretic important pentru optimizarea performanței și extinderea aplicației a aliajelor MG - Rare - Pământ și pune bazele pentru cercetările viitoare și aplicațiile practice.