TMR | 超声构建周期性异质结构实现定向凝固Mg-Gd-Y合金强塑性协同提升

本研究针对Mg-5.8 wt%Gd-0.6 wt%Y合金，通过间歇超声处理在定向凝固过程中构建周期性等轴/柱状异质结构。研究背景基于异质结构强化金属材料的创新设计理念，但界面空间构建存在挑战。研究目的是探索超声处理对晶粒形态、溶质分布和位错机制的影响。结论表明，超声激活时瞬态空化产生44-81K局部过冷促进等轴晶形核，关闭时细化柱状晶持续生长；异质界面处溶质和位错周期性富集，Gd含量在等轴晶侧升至5.1 wt%，位错密度在柱状晶侧提高6.4倍；合金在523K下强度-塑性积达4.5×10³ MPa·%，显著提升高温性能，克服强度-塑性权衡问题。