6、镁合金相关研究：孪晶行为、涂层优化与腐蚀防护

镁合金相关研究：孪晶行为、涂层优化与腐蚀防护

1. 粗大金属间化合物颗粒对孪晶行为的影响

在镁合金和其他密排六方（HCP）金属中，变形孪晶是一个备受关注的机制。它既能协调应变，又可能因沿孪晶界提供优先裂纹扩展路径而导致材料失效。当孪晶撞击晶界时，强烈的局部应力会引发相邻晶粒中产生新的孪晶，即孪晶透射，这会加剧材料的失效。

许多商用镁合金在铸态下存在粗大的晶界金属间化合物颗粒，如镁 - 铝合金中的β - Mg₁₇Al₁₂相。虽然纳米级晶内析出相对孪晶行为的影响已有广泛研究，但对凝固过程中在晶界形成的粗大微米级颗粒的研究较少。这些粗大金属间化合物颗粒比基体具有更高的弹性硬度，由于力学不匹配产生的背应力会影响孪晶撞击引起的局部应力，进而影响孪晶透射和孪晶行为。

之前的计算研究表明，某些微观结构情况下，如孪晶直接撞击足够大的金属间化合物颗粒，会降低相邻晶粒中形成新孪晶的可能性；而孪晶在颗粒附近撞击晶界但不直接接触时，会增加透射的可能性。此外，颗粒的存在、大小和位置会改变母晶粒和相邻晶粒的应力状态，影响母晶粒中孪晶的厚度和次生晶粒中孪晶变体的选择。

为了定量研究这些影响，研究人员采用电子能谱（EDS）和电子背散射衍射（EBSD）相结合的方法，对微观结构的广泛区域内的晶界颗粒、变形孪晶和透射事件进行同时分析。具体操作步骤如下：
- 利用与MTEX开源工具箱配合的自动化算法处理结合的EDS - EBSD数据，识别晶间颗粒和孪晶界。
- 通过EDS提供的化学信息和EBSD的带对比度值分割颗粒，利用EBSD的取向信息自动识别孪晶界。
- 自动计算孪晶统计数据，如面积分数、厚度和变体选择，确定跨晶界的孪晶对实例，识别孪晶 - 颗粒接触情况或计算孪晶与