Skip to main content
Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 3/2020

06.12.2019

On the Equilibrium Intermetallic Phase in Mg-Nd-Ag Alloys

verfasst von: Xiaojun Zhao, Zhiqiao Li, Houwen Chen, Rainer Schmid-Fetzer, Jian-Feng Nie

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 3/2020

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

The equilibrium intermetallic phase in Mg-Nd-Ag alloys has not been well understood. In this work, intermetallic particles in the solution-treated microstructure of commercial magnesium alloy QE22 (Mg-2.5Ag-2.0Nd-0.7Zr, wt pct) have been investigated using scanning electron microscopy, electron diffraction, atomic-resolution imaging and mapping techniques of scanning transmission electron microscopy (STEM) and thermodynamic modelling. The intermetallic particles are distributed in the inter-dendritic regions. They have coarse irregular shape and share the same crystal structure. The intermetallic phase (designated δ) is determined to have an orthorhombic structure (space group Cmcm, a = 1.02 nm, b = 1.18 nm, c = 1.00 nm) and a composition of NdAgMg11, which are different from those reported previously. An atomic model is proposed for the δ phase based on atomic-resolution STEM images and atomic-scale energy-dispersive X-ray spectroscopy maps. The δ lattice is structurally related to that of Mg12Nd phase in binary Mg-Nd alloys. The Gibbs energy of formation of NdAgMg11 is determined from the equilibrium study at 793 K (520 °C), including the entropy of formation using the present experimental phase analysis data obtained at lower temperature. Implications to the formation temperature range and thermal stability of this phase and alloy solidification are discussed based on the calculated Mg-Nd-Ag phase diagram and Scheil solidification paths of alloys.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
3.
4.
Zurück zum Zitat I.J. Polmear, D. StJohn, J.F. Nie, M. Qian: Light Alloys: Metallurgy of the Light Metals, 5th ed., Elsevier, London, 2017. I.J. Polmear, D. StJohn, J.F. Nie, M. Qian: Light Alloys: Metallurgy of the Light Metals, 5th ed., Elsevier, London, 2017.
5.
Zurück zum Zitat R. Wilson, C.J. Bettles, B.C. Muddle, J.F. Nie: Mater. Sci. Forum, 2003, vol. 419–422, pp. 267–72.CrossRef R. Wilson, C.J. Bettles, B.C. Muddle, J.F. Nie: Mater. Sci. Forum, 2003, vol. 419–422, pp. 267–72.CrossRef
6.
Zurück zum Zitat J.F. Nie, N.C. Wilson, Y.M. Zhu, Z. Xu: Acta Mater., 2016, vol. 106, pp. 260–71.CrossRef J.F. Nie, N.C. Wilson, Y.M. Zhu, Z. Xu: Acta Mater., 2016, vol. 106, pp. 260–71.CrossRef
7.
Zurück zum Zitat H. Liu, Y.M. Zhu, N.C. Wilson, J.F. Nie: Acta Mater., 2017, vol. 133, pp. 408–26.CrossRef H. Liu, Y.M. Zhu, N.C. Wilson, J.F. Nie: Acta Mater., 2017, vol. 133, pp. 408–26.CrossRef
8.
9.
Zurück zum Zitat A.A. Nayeb-Hashemi, J.B. Clark: Phase diagrams of binary magnesium alloys, ASM International, Materials Park, OH, 1988. A.A. Nayeb-Hashemi, J.B. Clark: Phase diagrams of binary magnesium alloys, ASM International, Materials Park, OH, 1988.
10.
Zurück zum Zitat S. Delfino, A. Saccone, R. Ferro: Metall. Trans. A, 1990, vol. 21A, 2109–14.CrossRef S. Delfino, A. Saccone, R. Ferro: Metall. Trans. A, 1990, vol. 21A, 2109–14.CrossRef
11.
Zurück zum Zitat S. Gorsse, C.R. Hutchinson, B. Chevalier, J.F. Nie: J. Alloys Compd., 2005, vol. 392, pp. 253–62.CrossRef S. Gorsse, C.R. Hutchinson, B. Chevalier, J.F. Nie: J. Alloys Compd., 2005, vol. 392, pp. 253–62.CrossRef
12.
13.
Zurück zum Zitat A. Sanaty-Zadeh, A.A. Luo, D.S. Stone: Acta Mater., 2015, vol. 94, pp. 294–306.CrossRef A. Sanaty-Zadeh, A.A. Luo, D.S. Stone: Acta Mater., 2015, vol. 94, pp. 294–306.CrossRef
14.
Zurück zum Zitat R.J.M. Payne, N. Bailey: J. Inst. Met., 1960, vol. 88, pp. 417–27. R.J.M. Payne, N. Bailey: J. Inst. Met., 1960, vol. 88, pp. 417–27.
15.
Zurück zum Zitat F. Khan MD, S.K. Panigrahi: J. Magnesium Alloys, 2015, vol. 3, pp. 210–17.CrossRef F. Khan MD, S.K. Panigrahi: J. Magnesium Alloys, 2015, vol. 3, pp. 210–17.CrossRef
16.
Zurück zum Zitat P.A. Nuttall, T.J. Pike, B. Noble: Metallography, 1980, vol. 13, pp. 3–20.CrossRef P.A. Nuttall, T.J. Pike, B. Noble: Metallography, 1980, vol. 13, pp. 3–20.CrossRef
17.
18.
Zurück zum Zitat Y. Zhang, T. Alam, B. Gwalani, W. Rong, R. Banerjee, L.M. Peng, J.F. Nie, N. Birbilis: Phil. Mag. Lett., 2016, vol. 96, pp. 212–19.CrossRef Y. Zhang, T. Alam, B. Gwalani, W. Rong, R. Banerjee, L.M. Peng, J.F. Nie, N. Birbilis: Phil. Mag. Lett., 2016, vol. 96, pp. 212–19.CrossRef
19.
Zurück zum Zitat Y. Zhang, Y.M. Zhu, W. Rong, Y.J. Wu, L.M. Peng, J.F. Nie, N. Birbilis: Metall. Mater. Trans. A, 2018, vol. 49A, pp. 673–94.CrossRef Y. Zhang, Y.M. Zhu, W. Rong, Y.J. Wu, L.M. Peng, J.F. Nie, N. Birbilis: Metall. Mater. Trans. A, 2018, vol. 49A, pp. 673–94.CrossRef
20.
Zurück zum Zitat R.G. Li, R.L. Xin, Q. Liu, J.A. Liu, G.Y. Fu, L. Zong, Y.M. Yu, S.G. Guo: Mater. Charact., 2015, vol. 109, pp. 43–49.CrossRef R.G. Li, R.L. Xin, Q. Liu, J.A. Liu, G.Y. Fu, L. Zong, Y.M. Yu, S.G. Guo: Mater. Charact., 2015, vol. 109, pp. 43–49.CrossRef
21.
Zurück zum Zitat K. Yamada, H. Hoshikawa, S. Maki, T. Ozaki, Y. Kuroki, S. Kamado, Y. Kojima: Scr. Mater., 2009, vol. 61, pp. 636–39.CrossRef K. Yamada, H. Hoshikawa, S. Maki, T. Ozaki, Y. Kuroki, S. Kamado, Y. Kojima: Scr. Mater., 2009, vol. 61, pp. 636–39.CrossRef
22.
Zurück zum Zitat Y.M. Zhu, A.J. Morton, J.F. Nie: Scr. Mater., 2008, vol. 58, pp. 525–28.CrossRef Y.M. Zhu, A.J. Morton, J.F. Nie: Scr. Mater., 2008, vol. 58, pp. 525–28.CrossRef
23.
Zurück zum Zitat Y.M. Zhu, A.J. Morton, J.F. Nie: Phil. Mag. Lett., 2010, vol. 90, pp. 173–81.CrossRef Y.M. Zhu, A.J. Morton, J.F. Nie: Phil. Mag. Lett., 2010, vol. 90, pp. 173–81.CrossRef
24.
Zurück zum Zitat Y.M. Zhu, K. Oh-ishi, N.C. Wilson, K. Hono, A.J. Morton, J.F. Nie: Metall. Mater. Trans. A, 2016, vol. 47A, pp. 927–40.CrossRef Y.M. Zhu, K. Oh-ishi, N.C. Wilson, K. Hono, A.J. Morton, J.F. Nie: Metall. Mater. Trans. A, 2016, vol. 47A, pp. 927–40.CrossRef
25.
Zurück zum Zitat K.J. Gradwell, Ph.D. Dissertation, University of Manchester, Manchester, U.K., 1972. K.J. Gradwell, Ph.D. Dissertation, University of Manchester, Manchester, U.K., 1972.
26.
Zurück zum Zitat J. Kiehn, B. Smola, P. Vostrý, I. Stulíková, K.U. Kainer: Phys. Status. Solidi. A, 1997, vol. 164, pp. 709–23.CrossRef J. Kiehn, B. Smola, P. Vostrý, I. Stulíková, K.U. Kainer: Phys. Status. Solidi. A, 1997, vol. 164, pp. 709–23.CrossRef
27.
Zurück zum Zitat A. Rakowska, M. Podosek, R. Ciach: Mater. Design, 1997, vol. 18, pp. 279–83.CrossRef A. Rakowska, M. Podosek, R. Ciach: Mater. Design, 1997, vol. 18, pp. 279–83.CrossRef
28.
Zurück zum Zitat A. Rakowska, M. Socjusz-Podosek, L. Lityńska, R. Ciach: Mikrochim. Acta, 2002, vol. 139, pp. 145–49.CrossRef A. Rakowska, M. Socjusz-Podosek, L. Lityńska, R. Ciach: Mikrochim. Acta, 2002, vol. 139, pp. 145–49.CrossRef
29.
Zurück zum Zitat G. Barucca, R. Ferragut, D. Lussana, P. Mengucci, F. Moia, G. Riontino: Acta Mater., 2009, vol. 57, pp. 4416–25.CrossRef G. Barucca, R. Ferragut, D. Lussana, P. Mengucci, F. Moia, G. Riontino: Acta Mater., 2009, vol. 57, pp. 4416–25.CrossRef
30.
Zurück zum Zitat G. Kresse, J. Furthmüller: Phys. Rev. B, 1996, vol. 54, pp. 11169–86.CrossRef G. Kresse, J. Furthmüller: Phys. Rev. B, 1996, vol. 54, pp. 11169–86.CrossRef
31.
32.
Zurück zum Zitat J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof: Phys. Rev. Lett., 1996, Vol. 77, pp. 3865–68.CrossRef J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof: Phys. Rev. Lett., 1996, Vol. 77, pp. 3865–68.CrossRef
33.
Zurück zum Zitat L. Huber, I. Elfimov, J. Rottler, M. Militzer: Phys. Rev. B, 2012, vol. 85, pp. 144301.CrossRef L. Huber, I. Elfimov, J. Rottler, M. Militzer: Phys. Rev. B, 2012, vol. 85, pp. 144301.CrossRef
34.
Zurück zum Zitat A. Issa, J.E. Saal, C. Wolverton: Acta Mater., 2015, vol. 83, pp. 75–83.CrossRef A. Issa, J.E. Saal, C. Wolverton: Acta Mater., 2015, vol. 83, pp. 75–83.CrossRef
35.
Zurück zum Zitat M. Methfessel, A.T. Paxton: Phys. Rev. B, 1989, vol. 40, pp. 3616–21.CrossRef M. Methfessel, A.T. Paxton: Phys. Rev. B, 1989, vol. 40, pp. 3616–21.CrossRef
36.
37.
Zurück zum Zitat W. Cao, S.L. Chen, F. Zhang, K. Wu, Y. Yang, Y.A. Chang, R. Schmid-Fetzer, W.A. Oates: Calphad, 2009, vol. 33, pp. 328–42.CrossRef W. Cao, S.L. Chen, F. Zhang, K. Wu, Y. Yang, Y.A. Chang, R. Schmid-Fetzer, W.A. Oates: Calphad, 2009, vol. 33, pp. 328–42.CrossRef
38.
Zurück zum Zitat T. Hahn, ed., International Table for Crystallography, Volume A: Space-Group Symmetry, 5th ed., Springer, New York, 2005. T. Hahn, ed., International Table for Crystallography, Volume A: Space-Group Symmetry, 5th ed., Springer, New York, 2005.
39.
Zurück zum Zitat G. Berger, A. Weiss: J. Less-Common. Met., 1988, vol. 142, pp. 109–21.CrossRef G. Berger, A. Weiss: J. Less-Common. Met., 1988, vol. 142, pp. 109–21.CrossRef
40.
Zurück zum Zitat T. Fickenscher, R. Pöttgen: J. Solid. State. Chem., 2001, vol. 161, pp. 67–72.CrossRef T. Fickenscher, R. Pöttgen: J. Solid. State. Chem., 2001, vol. 161, pp. 67–72.CrossRef
41.
Zurück zum Zitat Y. Verbovytskyy, A.P. Gonçalves: Solid. State. Sci., 2015, vol. 40, pp. 84–91.CrossRef Y. Verbovytskyy, A.P. Gonçalves: Solid. State. Sci., 2015, vol. 40, pp. 84–91.CrossRef
42.
Zurück zum Zitat X.Y. Chen, Y. Zhang, L.M. Peng, C. Zhang: Calphad, 2015, vol. 48, pp. 43–54.CrossRef X.Y. Chen, Y. Zhang, L.M. Peng, C. Zhang: Calphad, 2015, vol. 48, pp. 43–54.CrossRef
43.
Zurück zum Zitat V.I. Evdokimenko, P.I. Kripyakevich: Kristallografiya, 1963, vol. 8, pp. 186-93. V.I. Evdokimenko, P.I. Kripyakevich: Kristallografiya, 1963, vol. 8, pp. 186-93.
Metadaten
Titel
On the Equilibrium Intermetallic Phase in Mg-Nd-Ag Alloys
verfasst von
Xiaojun Zhao
Zhiqiao Li
Houwen Chen
Rainer Schmid-Fetzer
Jian-Feng Nie
Publikationsdatum
06.12.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 3/2020
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-019-05580-8

Weitere Artikel der Ausgabe 3/2020

Metallurgical and Materials Transactions A 3/2020 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.