Viimastel aastatel on SC/ZR -i poolt modifitseeritud kõrge jõudlusega Al -Mg sulamid (IE, AL - MG - SC - ZR ALAYS, SCALMALLOY®) pälvinud teadlaste ulatuslikku tähelepanu, eriti lisaainete tootmise valdkonnas. Nende hulgas ületab SC lisakogus tavaliselt 0. 6%ja kallid toorained suurendavad oluliselt tootmiskulusid, mis on muutunud peamiseks takistuseks selliste sulamite arendamisel. Selle tausta põhjal viidi selles uuringus samaaegselt SC, ZR ja Tib₂ osakesed al -Mg maatriksisse. Selle eesmärk oli kasutada heterogeenset struktuuri osa SC sisaldusest ja kõrge jõudlusega Al -Mg -põhiste sulamite valmistamiseks kontrollitavate mikrostruktuuridega, vähendades samal ajal kulusid.
Katsete ja analüüside seeria kaudu on meil järgmised leiud: kuuma deformatsiooniprotsessi käigus sadestub sfääriline Al₃ (SC, Zr) 5 - 10 nm suurusega ja dispergeeritud jaotus mängib zeneri pindamisrolli, mis suurendab dislokatsioonide osakaalu, mis suurendab madala manustatava hala (lags -i) protsessi. Vahepeal indutseerib TIB₂ osakeste kasutuselevõtt osakeste stimuleeritud nukleootmise (PSN) efekti, mis kiirendab DRX -protsessi ja täpsustab mikrostruktuuri, suurendades veelgi mahajäänute sisaldust ja pideva dünaamilise rekristalliseerumise (CDRX) osakaalu (CDRX). Lisaks nõrgendab Tib₂ lisamine oluliselt materjali anisotroopiat, pärsib DRX -terade kasvu, laiendades sellega järgnevat töötlemisaknat ja pakkudes materjali jaoks rohkem potentsiaalseid rakendusi.
Mikrostruktuuri vaatenurgast, võttes EBSD tulemused näitena, koosnevad MO proovi terad piklikust deformeerunud teradest ja võrdsuknate teradest ning deformeerunud terades on lagbid; Pärast TIB₂ osakeste lisamist suureneb MSZT proovi lagbid ja ka DRX -i osakaal. Tekstuuri osas ei mõjuta TIB₂ osakesed ja al₃ (SC, ZR) mitte ainult tera morfoloogiat, vaid ei põhjusta ka tekstuuri muutusi. Näiteks ulatub {111} tekstuuri osakaal MSZ proovis 88,8%, samas kui {111} tekstuuri intensiivsus MSZT proovis on nõrgem. Mehaaniliste omaduste osas rafineeritakse ettevalmistatud sulami terastruktuuri ja materjali anisotroopia vähendatakse märkimisväärselt. Näiteks suurendatakse MSZT proovi lõplikku tõmbetugevust (UTS) ja voolavuse tugevust (YS) vastavalt 26,2% ja 40,9% võrreldes maatriksiga ning elastsus ulatub 16,6% -ni, näidates suurepärast tasakaalu tugevuse ja elastsuse vahel. Teravilja tugevdamine, nihestamise tugevdamine ja Orowani tugevdamine on peamised tugevdamismehhanismid, mis moodustavad vastavalt 22,4%, 24,9% ja 52,7%.
Kokkuvõtlikult võib Trace SC/ZR/TIB₂ kasutuselevõtt märkimisväärselt mõjutada al -Mg sulamite ümberkristallimise ja tugevdamise käitumist mitmete mehhanismide sünergistliku mõju kaudu, pakkudes uusi ideid ja meetodeid kõrge jõudlusega alumiiniumisulamistoodete tootmiseks.