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Mg-Sn-Si合金中Mg2(Si,Sn)复合相的结构与性能研究

张建新 高爱华 郭学锋 任磊

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Mg-Sn-Si合金中Mg2(Si,Sn)复合相的结构与性能研究

张建新, 高爱华, 郭学锋, 任磊

Study on microstructure and properties of Mg2(Si,Sn) compound phase in Mg-Sn-Si magnesium alloy

Zhang Jian-Xin, Gao Ai-Hua, Guo Xue-Feng, Ren Lei
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  • 研究了铸态Mg-Sn-Si合金中Mg2(Si,Sn)复合相的结构、 特性以及该相对Mg-Sn-Si合金变质作用的影响. 结果表明: Sn原子能取代Mg2Si中的部分Si生成Mg2(Si,Sn)复合相, 该三元相与Mg2Si, Mg2Sn相的结构相同, 属于面心立方结构, Mg2(Si,Sn)相的元素含量并不固定, 在Si富集区形成的Mg2(Si,Sn)相中, Si元素含量高, 在Si贫乏区形成的Mg2(Si,Sn)相中, Si元素含量低. Si含量较多的Mg2(Si,Sn)相性能与Mg2Si相接近, Sn含量较多的Mg2(Si,Sn)相性能与Mg2Sn相接近, 实验中发现Mg2(Si,Sn)复合相的纳米硬度、 弹性模量与维氏硬度等物理性能介于Mg2Si与Mg2Sn之间, Mg2(Si,Sn)相对汉字状Mg2Si相的变质处理起到桥梁作用.
    Microstructure, characteristic and metamorphism of Mg2(Si,Sn) compound phase are studied in as-cast Mg-Sn-Si alloy. The results indicate that Sn atom can replace the partial Si of Mg2Si then form Mg2(Si,Sn) compound phase, and structure of the ternary compound is the same as Mg2Si and Mg2Sn, all belong to face-centered cubic. The element content of Mg2(Si,Sn) phase is not invariable, the Mg2(Si,Sn) phase with high Si content is in Si enrichment region, while it with low Si content is in Si poverty region. The property of Mg2(Si,Sn) phase with high Si content is close to Mg2Si phase, the property of the phase with high Sn content is close to Mg2Sn phase. In experiments, the nano-hardness, elastic modulus, vickers hardness and other physical properties of Mg2(Si,Sn) phase are between Mg2Si phase and Mg2Sn phase, in the metamorphism process of Chinese-script-like Mg2Si phase, Mg2(Si,Sn) compound phase plays a role as a bridge.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 51271073);河南省重点科技攻关(批准号: 102102210031)和河南理工大学金属材料发展基金(批准号: 506096)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 51271073), the Henan Province Science and Technology Key Program, China (Grant No. 102102210031) and the Metal Material Research and Development Program of Henan Polytechnic University, China (Grant No. 506096).
    [1]

    Rainer S F, Joachim G 2012 Metals 2 378

    [2]

    Hyun K L, Sung W S, Do H K, Ju Y L 2008 Journal of Alloys and Compounds 454 515

    [3]

    Guo X F, Yang W P, Song P W 2011 Journal of Materials Engineering 11 62 (in Chinese) [郭学锋, 杨文朋, 宋佩维 2005 材料工程 11 62]

    [4]

    Dobrzanski L A, Krol M, Tanski T 2010 Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 43 613

    [5]

    Li J Z, Zhang N X, Ding H, Li Y L 2011 Journal of Plasticity Engineering 18 20 (in Chinese) [李继忠, 张念先, 丁桦, 李英龙 2011 塑性工程学报 18 20]

    [6]

    Zhao Z, Luo Q, Fan Z T, Dong X P 2011 Rare Metal Materials and Engineering 40 1594 (in Chinese) [赵忠, 罗强, 樊自田, 董选普 2011 稀有金属材料与工程 40 1594]

    [7]

    Kang D H, Bae G T, Nack J K 2008 Materials Transactions 49 936

    [8]

    Tang S Q, Zhou J X, Tian C W, Yang Y S 2011 Transactions of Nonferrous Metals Society of China 21 1932

    [9]

    Jiang Q C, Wang H Y, Wang Y, Ma B X, Wang J G 2005 Mater. Sci.Eng. A 392 130

    [10]

    Nam K Y, Song D H, Lee C W, Lee S W, Park Y H, Cho K M, Park I M 2006 Mater. Sci. Forum 510-511 238

    [11]

    Kozlov A, Grobner J, Schmid R 2011 Journal of Journal of Alloys and Compounds 509 3329

    [12]

    Pan Y C, Liu X F, Yang H 2005 Materials Characterization 55 241

    [13]

    Zou Z W, Xiong S M 2011 Rare Metal Materials and Engineering 40 1402 (in Chinese) [邹志文, 熊守美 2011 稀有金属材料与工程 40 1402]

    [14]

    Peng L, Chen G, Zhao Y T, Huang K, Shao Y 2011 Transactions of Nonferrous Metals Society of China 21 2365

    [15]

    Du J, Lv X Y, Li W F 2011 Journal of Materials Engineering 6 1 (in Chinese) [杜军, 吕信裕, 李文芳 2011 材料工程 6 1]

    [16]

    Yu Z Q, Xie Q, Xiao Q Q, Zhao K J 2009 Acta Phys. Sin. 58 6889 (in Chinese) [余志强, 谢泉, 肖清泉, 赵珂杰 2009 58 6889]

    [17]

    Liu N N, Song R B, Sun H Y, Du D W 2008 Acta Phys. Sin. 57 7145 (in Chinese) [刘娜娜, 宋仁伯, 孙翰英, 杜大伟 2008 57 7145]

    [18]

    Yu B H, Liu M L, Chen D 2011 Acta Phys. Sin. 60 2 (in Chinese) [余本海, 刘墨林, 陈东 2011 60 2]

    [19]

    Pulik J J, Alsha H N, Schw U 2010 Journal of Physics: Condensed Matter 22 1

    [20]

    Zhang J X, Guo Y, Guo X F 2013 China Foundry 62 235 (in Chinese) [张建新, 郭宇, 郭学锋 2013 铸造 62 235]

    [21]

    Yang M B, Pan F S, Bai L, Tang L 2007 The Chinese Journal of Nonferrous Metals 17 2013 (in Chinese) [杨明波, 潘复生, 白亮, 唐丽, 赵忠 2007 中国有色金属学报 17 2013]

  • [1]

    Rainer S F, Joachim G 2012 Metals 2 378

    [2]

    Hyun K L, Sung W S, Do H K, Ju Y L 2008 Journal of Alloys and Compounds 454 515

    [3]

    Guo X F, Yang W P, Song P W 2011 Journal of Materials Engineering 11 62 (in Chinese) [郭学锋, 杨文朋, 宋佩维 2005 材料工程 11 62]

    [4]

    Dobrzanski L A, Krol M, Tanski T 2010 Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 43 613

    [5]

    Li J Z, Zhang N X, Ding H, Li Y L 2011 Journal of Plasticity Engineering 18 20 (in Chinese) [李继忠, 张念先, 丁桦, 李英龙 2011 塑性工程学报 18 20]

    [6]

    Zhao Z, Luo Q, Fan Z T, Dong X P 2011 Rare Metal Materials and Engineering 40 1594 (in Chinese) [赵忠, 罗强, 樊自田, 董选普 2011 稀有金属材料与工程 40 1594]

    [7]

    Kang D H, Bae G T, Nack J K 2008 Materials Transactions 49 936

    [8]

    Tang S Q, Zhou J X, Tian C W, Yang Y S 2011 Transactions of Nonferrous Metals Society of China 21 1932

    [9]

    Jiang Q C, Wang H Y, Wang Y, Ma B X, Wang J G 2005 Mater. Sci.Eng. A 392 130

    [10]

    Nam K Y, Song D H, Lee C W, Lee S W, Park Y H, Cho K M, Park I M 2006 Mater. Sci. Forum 510-511 238

    [11]

    Kozlov A, Grobner J, Schmid R 2011 Journal of Journal of Alloys and Compounds 509 3329

    [12]

    Pan Y C, Liu X F, Yang H 2005 Materials Characterization 55 241

    [13]

    Zou Z W, Xiong S M 2011 Rare Metal Materials and Engineering 40 1402 (in Chinese) [邹志文, 熊守美 2011 稀有金属材料与工程 40 1402]

    [14]

    Peng L, Chen G, Zhao Y T, Huang K, Shao Y 2011 Transactions of Nonferrous Metals Society of China 21 2365

    [15]

    Du J, Lv X Y, Li W F 2011 Journal of Materials Engineering 6 1 (in Chinese) [杜军, 吕信裕, 李文芳 2011 材料工程 6 1]

    [16]

    Yu Z Q, Xie Q, Xiao Q Q, Zhao K J 2009 Acta Phys. Sin. 58 6889 (in Chinese) [余志强, 谢泉, 肖清泉, 赵珂杰 2009 58 6889]

    [17]

    Liu N N, Song R B, Sun H Y, Du D W 2008 Acta Phys. Sin. 57 7145 (in Chinese) [刘娜娜, 宋仁伯, 孙翰英, 杜大伟 2008 57 7145]

    [18]

    Yu B H, Liu M L, Chen D 2011 Acta Phys. Sin. 60 2 (in Chinese) [余本海, 刘墨林, 陈东 2011 60 2]

    [19]

    Pulik J J, Alsha H N, Schw U 2010 Journal of Physics: Condensed Matter 22 1

    [20]

    Zhang J X, Guo Y, Guo X F 2013 China Foundry 62 235 (in Chinese) [张建新, 郭宇, 郭学锋 2013 铸造 62 235]

    [21]

    Yang M B, Pan F S, Bai L, Tang L 2007 The Chinese Journal of Nonferrous Metals 17 2013 (in Chinese) [杨明波, 潘复生, 白亮, 唐丽, 赵忠 2007 中国有色金属学报 17 2013]

  • [1] 段志强, 裴小龙, 郭庆伟, 侯华, 赵宇宏. 多模态混合输入模拟实验过程实现新型Al-Si-Mg系合金设计.  , 2023, 72(2): 028101. doi: 10.7498/aps.72.20221736
    [2] 高君玲, 赵怀周, 许艳丽. 纳米SiO2复合对Mg3Sb2基材料热电性能的影响.  , 2023, 72(11): 117102. doi: 10.7498/aps.72.20230176
    [3] 李鑫, 谢辉, 张亚龙, 马莹, 张军涛, 苏恒杰. Bi/Sb原子置换位置对Mg2Si0.375Sn0.625合金电子传输性能的影响.  , 2022, 71(24): 248401. doi: 10.7498/aps.71.20221364
    [4] 果辰, 蔡欣炜, 罗文浩, 黄子耕, 冯庆荣, 甘子钊. 原位电阻测试分析Mg(BH4)2制备MgB2的成相过程.  , 2021, 70(19): 197401. doi: 10.7498/aps.70.20210620
    [5] 王傲霜, 肖清泉, 陈豪, 何安娜, 秦铭哲, 谢泉. Mg2Si/Si雪崩光电二极管的设计与模拟.  , 2021, 70(10): 108501. doi: 10.7498/aps.70.20201923
    [6] 袁国才, 陈曦, 黄雨阳, 毛俊西, 禹劲秋, 雷晓波, 张勤勇. Mg2Si0.3Sn0.7掺杂Ag和Li的热电性能对比.  , 2019, 68(11): 117201. doi: 10.7498/aps.68.20190247
    [7] 付正鸿, 李婷, 单美乐, 郭糠, 苟国庆. H对Mg2Si力学性能影响的第一性原理研究.  , 2019, 68(17): 177102. doi: 10.7498/aps.68.20190368
    [8] 胡洁琼, 谢明, 陈家林, 刘满门, 陈永泰, 王松, 王塞北, 李爱坤. Ti3AC2相(A = Si,Sn,Al,Ge)电子结构、弹性性质的第一性原理研究.  , 2017, 66(5): 057102. doi: 10.7498/aps.66.057102
    [9] 张华, 陈少平, 龙洋, 樊文浩, 王文先, 孟庆森. 微波低温制备Mg2Si0.4Sn0.6-yBiy热电材料的传输机理.  , 2015, 64(24): 247302. doi: 10.7498/aps.64.247302
    [10] 张建新, 王海燕, 高爱华, 樊世克. Mg-Sn-Si系合金的热力学基础及合金相演变过程分析.  , 2015, 64(6): 066401. doi: 10.7498/aps.64.066401
    [11] 朱岩, 张新宇, 张素红, 马明臻, 刘日平, 田宏燕. Mg2Si化合物在静水压下的电子输运性能研究.  , 2015, 64(7): 077103. doi: 10.7498/aps.64.077103
    [12] 孟代仪, 申兰先, 李德聪, 晒旭霞, 邓书康. Mg掺杂n型Sn基Ⅷ型单晶笼合物的结构及电传输特性.  , 2014, 63(17): 177401. doi: 10.7498/aps.63.177401
    [13] 苏少坚, 汪巍, 张广泽, 胡炜玄, 白安琪, 薛春来, 左玉华, 成步文, 王启明. Si(001)衬底上分子束外延生长Ge0.975Sn0.025合金薄膜.  , 2011, 60(2): 028101. doi: 10.7498/aps.60.028101
    [14] 万文坚, 姚若河, 耿魁伟. Mg和Zn掺杂CuAlS2电子结构的分析.  , 2011, 60(6): 067103. doi: 10.7498/aps.60.067103
    [15] 余本海, 刘墨林, 陈东. 第一性原理研究Mg2 Si同质异相体的结构、电子结构和弹性性质.  , 2011, 60(8): 087105. doi: 10.7498/aps.60.087105
    [16] 彭华, 王春雷, 李吉超, 王洪超, 王美晓. Mg2Si的电子结构和热电输运性质的理论研究.  , 2010, 59(6): 4123-4129. doi: 10.7498/aps.59.4123
    [17] 邢海英, 范广涵, 章勇, 赵德刚. 第一性原理研究Mg,Si和Mn共掺GaN.  , 2009, 58(1): 450-458. doi: 10.7498/aps.58.450
    [18] 余志强, 谢泉, 肖清泉, 赵珂杰. Mg2Si晶体结构及消光特性的研究.  , 2009, 58(10): 6889-6893. doi: 10.7498/aps.58.6889
    [19] 刘娜娜, 宋仁伯, 孙翰英, 杜大伟. Mg2Sn电子结构及热力学性质的第一性原理计算.  , 2008, 57(11): 7145-7150. doi: 10.7498/aps.57.7145
    [20] 贾寿泉, 牛宏达, 蒋培植, 范先河, 李德臻. Mg(IO3)2-H2O体系的一个新物相Mg(IO3)2·2H2O和溶解度-温度相图.  , 1980, 29(11): 1503-1506. doi: 10.7498/aps.29.1503
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-04-29
  • 修回日期:  2013-05-25
  • 刊出日期:  2013-09-05

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