详细解读 01 图1通过电子背散射衍射(EBSD)的逆极图(IPF)和动态再结晶(DRX)晶粒尺寸分布图,展示了ZXT系列合金沿挤压方向的微观结构。所有合金均呈现由细小DRX晶粒包围变形晶粒组成的异质纤维状结构。统计结果表明,随着Sn/Ca原子比从1:4(ZXT4)降低至1:16(ZXT16),DRX晶粒的平均等效直径从3.01 μm减小到2.15 μm,而ZXT8的晶粒最粗(3.75 μm)。DRX面积分数则先增后减,ZXT8最高(55.6%)。这些差异与后续析出相的钉扎效应密切相关。 02 图5通过透射电子显微镜(TEM)分析了不同Sn/Ca原子比合金的微观结构演变。低倍明场像显示合金主要由DRX晶粒和残留的位错网络组成。未再结晶区域呈现高位错密度的层状亚结构,表明连续动态再结晶(CDRX)机制活跃。在高角度环形暗场扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM)下观察到纳米析出相,其密度在ZXT8合金中最低,这解释了ZXT8合金再结晶驱动力较弱和DRX晶粒较粗大的原因。位错在DRX晶粒与变形晶粒界面处塞积,导致了异质变形诱导(HDI)强化。 03 图7通过高分辨率HAADF-STEM成像、EDS面扫描及选区电子衍射(SAED)对ZXT4合金中的纳米析出相进行了精细表征。EDS分析结合SAED花样鉴定出富Sn的析出相为CaMgSn金属间化合物,其与α-Mg基体存在[2-2 0 1]α-Mg // [0 -1 0]CaMgSn的晶体学取向关系。富Zn的析出相被确定为Ca2Mg6Zn3,这是Mg-Zn-Ca系合金中的典型相。这些纳米析出相对位错运动有钉扎作用,贡献了Orowan强化。 04 图8通过HAADF-STEM、高分辨TEM(HRTEM)和SAED对ZXT16合金中的富Ca相进行了表征。EDS面扫描显示该相富含Mg和Ca元素。HRTEM图像和相应的SAED花样共同证实该析出相为Mg2Ca。这些Mg2Ca析出相尺寸在45-150纳米之间,并倾向于沿晶界分布,有效阻碍了晶界迁移,从而促进了再结晶晶粒的细化。 05 图12展示了ZXT系列合金在Hank's溶液(37±0.5°C)中浸泡不同时间后的腐蚀产物膜截面形貌。经过7天浸泡后,所有合金均呈现均匀腐蚀特征。截面分析表明腐蚀产物膜具有双层结构:内层为复合氢氧化物/氧化物,外层为含吸附成核位点的磷酸钙沉积层。定量测量显示,在整个浸泡过程中,性能最优的ZXT4合金的腐蚀产物膜层最薄(约9.12 μm),而ZXT8和ZXT16的膜层较厚(分别约12.62 μm和11.29 μm),这与ZXT4合金最佳的耐腐蚀性相一致。
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