journal article·2023-04Open access

Achieving high strength-ductility synergy in a Mg97Y1Zn1Ho1 alloy via a nano-spaced long-period stacking-ordered phase

Mingyu Fan, Ye Cui, Yang Zhang, Xinghao Wei, Xue Cao, Peter K. Liaw, Yuansheng Yang, Zhongwu Zhang

Journal of Magnesium and Alloys· Volume 11· Issue 4

Abstract

Achieving high strength in Mg alloys is usually accompanied by ductility loss. Here, a novel Mg97Y1Zn1Ho1 at. % alloy with a yield strength of 403 MPa and an elongation of 10% is developed. The strength-ductility synergy is obtained by a comprehensive strategy, including a lamella bimodal microstructure design and the introduction of nano-spaced solute-segregated 14H long-period stacking-ordered phase (14H LPSO phase) through rare-earth Ho alloying. The lamella bimodal microstructure consists of elongated un-recrystallized (un-DRXed) coarse grains and fine dynamically-recrystallized grains (DRXed regions). The nano-spaced solute-segregated 14H LPSO phase is distributed in DRXed regions. The outstanding yield strength is mainly contributed by grain-boundary strengthening, 18R LPSO strengthening, and fiber-like reinforcement strengthening from the nano-spaced 14H LPSO phase. The high elongation is due primarily to the combined effects of the bimodal and lamellar microstructures through enhancing the work-hardening capability.
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Research context

OpenAlex topics: Magnesium Alloys: Properties and Applications · Aluminum Alloys Composites Properties · Microstructure and mechanical properties

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References (67)

Show source-provided references
1. Song · J. Magnes. Alloy. · 2020 · 8 · 110.1016/j.jma.2020.02.003 ↗
2. Xu · J. Magnes. Alloy. · 2019 · 7 · 53610.1016/j.jma.2019.08.001 ↗
3. Alaneme · J. Magnes. Alloy. · 2017 · 5 · 46010.1016/j.jma.2017.11.001 ↗
4. Karakulak · J. Magnes. Alloy. · 2019 · 7 · 35510.1016/j.jma.2019.05.001 ↗
5. Yang · J. Magnes. Alloy. · 2021 · 9 · 70510.1016/j.jma.2021.04.001 ↗
6. Leng · Mater. Sci. Eng. A · 2012 · 540 · 3810.1016/j.msea.2012.01.057 ↗
7. Kawamura · Scr. Mater. · 2006 · 55 · 45310.1016/j.scriptamat.2006.05.011 ↗
8. Yamasaki · Acta Mater. · 2011 · 59 · 364610.1016/j.actamat.2011.02.038 ↗
9. Nie · J. Magnes. Alloy. · 2021 · 9 · 112310.1016/j.jma.2020.09.021 ↗
10. Chino · Scr. Mater. · 2004 · 51 · 71110.1016/j.scriptamat.2004.06.007 ↗
11. Shao · Acta Mater. · 2010 · 58 · 476010.1016/j.actamat.2010.05.012 ↗
12. Hagihara · Intermetallics · 2010 · 18 · 26710.1016/j.intermet.2009.07.014 ↗
13. Kawamura · Mater. Trans. · 2001 · 42 · 117210.2320/matertrans.42.1172 ↗
14. Kim · Acta Mater. · 2015 · 82 · 41410.1016/j.actamat.2014.09.036 ↗
15. Hagihara · Acta Mater. · 2019 · 163 · 22610.1016/j.actamat.2018.10.016 ↗
16. Garcés · Int. J. Plast. · 2018 · 106 · 10710.1016/j.ijplas.2018.03.004 ↗
17. Wang · Mater. Sci. Eng. A · 2012 · 556 · 6810.1016/j.msea.2012.06.059 ↗
18. Zhang · Mater. Des. · 2014 · 54 · 25610.1016/j.matdes.2013.08.048 ↗
19. Zha · J. Mater. Sci. Technol. · 2018 · 34 · 25710.1016/j.jmst.2017.11.018 ↗
20. Wang · Acta Mater. · 2004 · 52 · 169910.1016/j.actamat.2003.12.022 ↗
21. Zha · Acta Mater. · 2015 · 84 · 4210.1016/j.actamat.2014.10.025 ↗
22. Zhu · Scr. Mater. · 2008 · 58 · 52510.1016/j.scriptamat.2007.11.003 ↗
23. Yamasaki · Acta Mater. · 2007 · 55 · 679810.1016/j.actamat.2007.08.033 ↗
24. Liu · Mater. Des. · 2016 · 93 · 910.1016/j.matdes.2015.12.151 ↗
25. Liu · Mater. Charact. · 2019 · 149 · 19810.1016/j.matchar.2019.01.023 ↗
26. Lv · J. Alloy. Compd. · 2019 · 774 · 92610.1016/j.jallcom.2018.09.375 ↗
27. Kawamura · Mater. Trans. · 2007 · 48 · 298610.2320/matertrans.MER2007142 ↗
28. Austin Day and Pat Trimby, HKL Channel 5 Manual, Hobro...Denmark, January, 2003.
29. Tahreen · J. Mater. Sci. Technol. · 2018 · 34 · 111010.1016/j.jmst.2017.12.005 ↗
30. Li · J. Mater. Sci. Technol. · 2018 · 34 · 107610.1016/j.jmst.2017.12.011 ↗
31. Li · J. Alloy. Compd. · 2009 · 485 · 29510.1016/j.jallcom.2009.06.113 ↗
32. Li · J. Alloy. Compd. · 2009 · 468 · 164
33. Zhang · Mater. Des. · 2014 · 61 · 16810.1016/j.matdes.2014.04.071 ↗
34. Abe · Acta Mater. · 2002 · 50 · 384510.1016/S1359-6454(02)00191-X ↗
35. Kishida · Acta Mater. · 2015 · 99 · 22810.1016/j.actamat.2015.08.004 ↗
36. Stanford · Mater. Sci. Eng. A · 2010 · 527 · 266910.1016/j.msea.2009.12.036 ↗
37. Li · J. Magnes. Alloy. · 2022 · 10 · 24910.1016/j.jma.2021.05.001 ↗
38. Yang · J. Magnes. Alloy. · 2022 · 10 · 19510.1016/j.jma.2020.08.021 ↗
39. Jiang · J. Magnes. Alloy. · 2021 · 9 · 179710.1016/j.jma.2020.09.001 ↗
40. Zhang · J. Alloy. Compd. · 2019 · 810
41. Kim · Scr. Mater. · 2018 · 156 · 5510.1016/j.scriptamat.2018.07.017 ↗
42. Chen · Mater. Des. · 2018 · 152 · 110.1016/j.matdes.2018.04.070 ↗
43. Gong · Int. J. Plast. · 2018 · 111 · 28810.1016/j.ijplas.2018.08.001 ↗
44. Pan · Acta Mater. · 2020 · 186 · 27810.1016/j.actamat.2020.01.017 ↗
45. Hansen · Scr. Mater. · 2004 · 51 · 80110.1016/j.scriptamat.2004.06.002 ↗
46. Hagihara · Acta Mater. · 2010 · 58 · 628210.1016/j.actamat.2010.07.050 ↗
47. Liu · JOM · 2019 · 71 · 331410.1007/s11837-019-03610-9 ↗
48. Xu · Sci. Rep. · 2017 · 7 · 4084610.1038/srep40846 ↗
49. Guan · Acta Mater. · 2019 · 173 · 14210.1016/j.actamat.2019.05.016 ↗
50. Yuan · Scr. Mater. · 2011 · 65 · 99410.1016/j.scriptamat.2011.08.028 ↗
51. Argon · 2008
52. Gao · J. Alloy. Compd. · 2009 · 481 · 37910.1016/j.jallcom.2009.02.131 ↗
53. Nie · Scr. Mater. · 2003 · 48 · 100910.1016/S1359-6462(02)00497-9 ↗
54. Qiu · Mater. Trans. A · 2012 · 43 · 331410.1007/s11661-012-1162-0 ↗
55. Luo · Scr. Mater. · 2012 · 66 · 78510.1016/j.scriptamat.2012.02.008 ↗
56. Kubin · Scr. Mater. · 2003 · 48 · 11910.1016/S1359-6462(02)00335-4 ↗
57. Jian · Appl. Phys. Lett. · 2013 · 10310.1063/1.4822323 ↗
58. Jain · Acta Mater. · 2013 · 61 · 409110.1016/j.actamat.2013.03.033 ↗
59. Jain · Mater. Sci. Eng. A · 2012 · 547 · 12810.1016/j.msea.2012.04.003 ↗
60. Sabirov · Mater. Sci. Eng. A · 2013 · 560 · 110.1016/j.msea.2012.09.020 ↗
61. Silva · Mater. Sci. Eng. A · 2017 · 692 · 19910.1016/j.msea.2017.03.053 ↗
62. Sivapragash · Mater. Des. · 2008 · 29 · 86010.1016/j.matdes.2007.03.014 ↗
63. Rodriguez · Acta Mater. · 2016 · 112 · 19410.1016/j.actamat.2016.03.061 ↗
64. Wei · J. Mater. Sci. Technol. · 2020 · 44 · 1910.1016/j.jmst.2019.10.024 ↗
65. Gao · Mater. Today Adv. · 2020 · 8 · 100
66. Matsuda · Mater. Sci. Eng. A · 2004 · 386 · 44710.1016/S0921-5093(04)01017-2 ↗
67. Barnett · Mater. Sci. Eng. A · 2007 · 464 · 810.1016/j.msea.2007.02.109 ↗