Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae aloion Al - Mg perfformiad uchel a addaswyd gan SC/ZR (IE, AL - MG - SC - aloion ZR, Scalmalloy®) wedi denu sylw helaeth gan ymchwilwyr, yn enwedig ym maes gweithgynhyrchu ychwanegion. Yn eu plith, mae swm ychwanegu SC fel arfer yn fwy na 0. 6%, ac mae'r deunyddiau crai drud yn cynyddu'r gost gynhyrchu yn fawr, sydd wedi dod yn brif rwystr yn natblygiad aloion o'r fath. Yn seiliedig ar y cefndir hwn, yn yr astudiaeth hon, cyflwynwyd gronynnau SC, ZR a TIB₂ ar yr un pryd i'r matrics AL -Mg. Y pwrpas oedd defnyddio'r strwythur heterogenaidd i ddisodli rhan o'r cynnwys SC, a pharatoi aloion uchel eu perfformiad yn seiliedig ar ficrostrwythurau y gellir eu rheoli wrth leihau costau.
Trwy gyfres o arbrofion a dadansoddiadau, mae gennym y canfyddiadau canlynol: Yn ystod y broses dadffurfiad poeth, mae sfferig Al₃ (SC, ZR) yn gwaddodi â maint 5 - 10 nm ac mae dosbarthiad gwasgaredig yn chwarae rôl pinio zener ar gyfer dadleiddiad, sy'n cynyddu cyfran y ffiniau grawn (drx). Yn y cyfamser, mae cyflwyno gronynnau TIB₂ yn cymell yr effaith cnewylliad a ysgogwyd gan ronynnau (PSN), sy'n cyflymu'r broses DRX ac yn mireinio'r microstrwythur, gan gynyddu'r cynnwys LAGBS ymhellach a chyfran yr ailrystallization deinamig parhaus (CDRX). Yn ogystal, mae ychwanegu TIB₂ yn gwanhau anisotropi y deunydd yn fawr, yn atal twf grawn DRX, a thrwy hynny ehangu'r ffenestr brosesu ddilynol a darparu mwy o gymwysiadau posibl ar gyfer y deunydd.
O safbwynt microstrwythur, gan gymryd canlyniadau EBSD fel enghraifft, mae grawn y sampl MO yn cynnwys grawn dadffurfiedig hirgul a grawn cyfochrog, ac mae lagbs yn bodoli yn y grawn dadffurfiedig; Ar ôl ychwanegu gronynnau Tib₂, mae'r LAGBs yn y sampl MSZT yn cynyddu, ac mae'r gyfran DRX hefyd yn cynyddu. O ran gwead, mae gronynnau tib₂ ac al₃ (sc, zr) yn gwaddodi nid yn unig yn effeithio ar forffoleg grawn ond hefyd yn achosi newidiadau gwead. Er enghraifft, mae cyfran y gwead {111} yn y sampl MSZ yn cyrraedd 88.8%, tra bod y dwyster gwead {111} yn y sampl MSZT yn wannach. O ran priodweddau mecanyddol, mae strwythur grawn yr aloi a baratowyd yn cael ei fireinio, ac mae anisotropi y deunydd yn cael ei leihau'n sylweddol. Er enghraifft, mae cryfder tynnol eithaf (UTS) a chryfder cynnyrch (YS) y sampl MSZT yn cynyddu 26.2% a 40.9% yn y drefn honno o gymharu â'r matrics, ac mae'r hydwythedd yn cyrraedd 16.6%, gan ddangos cydbwysedd rhagorol rhwng cryfder a ductility. Cryfhau ffiniau, cryfhau dadleoli a chryfhau orowan yw'r prif fecanweithiau cryfhau, gan gyfrif am 22.4%, 24.9% a 52.7% yn y drefn honno.
I grynhoi, mae cyflwyno Trace SC/ZR/TIB₂ yn cael effaith sylweddol ar ailrystallization a chryfhau ymddygiad aloion AL -Mg trwy effaith synergaidd mecanweithiau lluosog, gan ddarparu syniadau a dulliau newydd ar gyfer cynhyrchu cynhyrchion aloi alwminiwm perfformiad uchel.