Mg-Ga二元合金的固溶强化和阻尼性能

摘要

利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、硬度测试、拉伸测试和动态机械分析仪(DMA)研究Ca含量为1%~5%(质量分数)的Mg−Ga二元合金的力学性能和阻尼性能。研究发现,合金的硬度(HV_(0.5))随着Ga含量的增加而增加,硬度与Ga含量的关系为:HV_(0.5)=41.61+10.35c,Mg-Ga合金的固溶强化贡献值Δσ_(s)与c^(n)呈线性关系,其中c为溶质原子浓度,n=1/2或2/3。Ga和Mg原子之间的较大原子半径差异和模量差异使得Ga表现出比Al、Zn和Sn更强的固溶强化效果。Ga的添加使得Mg-Ga合金具有很好的阻尼性能,这种现象可以通过Granato-Lücke位错模型来解释。Ga添加形成的晶格畸变和模量失配增加位错在摆动和运动过程中所受到的阻力,从而获得很好的阻尼性能。