Abstract
An amorphous single phase and coexistent amorphous and hcp-Mg phases in Mg-Zn-Ce system were found to form in the composition ranges of 20 to 40% Zn, 0 to 10% Ce and 5 to 20% Zn, 0 to 5% Ce, respectively. A $Mg_{85}Zn_{12}Ce_{3}$ amorphous alloy containing nanoscale hcp-Mg particles was found to form either by melt spinning or by heat treatment of melt -spun ribbon. The particle size of the hcp-Mg phase can be controlled in the range of 4 to 20 nm. The mixed phase alloy prepared thus has a good bending ductility and exhibits high ultimate tensile strength($\sigma_{B}$) ranging from 670 to 930 MPa and fracture elongation($\varepsilon_{f}$) of 5.2 to 2.0%. The highest specific strength($\sigma_{B}$/density =$\sigma_{s}$)$3.6 \times 10^5N \cdot m/kg$. It should be noted that the highest values of flB, US and ？1 are considerably higher than those (690MPa,$2.5 \times 10^5N \cdot m/kg$and 2.5%) for amorphous Mg-Zn-Ce alloys. The increase of the mechanical strengths by the formation of the mixed phase structure is presumably due to a dispersion hardening of the hcp supersaturated solution which has the hardness higher than that of the amorphous phase with the same composition.
Mg-Zn-Ce계 합금에서 비정질 단상 및 hcp-Mg입자분산형 비정질합금이 20-40%, Zn, 0-10%Ce과 5-20%Zn, 0-5%Ce 의 조성범위에서 각각 생성되었다. 초미세 hcp-Mg입자분산형 $Mg_{85}Zn_{12}Ce_{3}$비정질합금은 급속응고 또는 급속응고리본의 열처리에 의해 Mg입자의 입경을 4-20nm의 범위로 조절할 수 있었으며, 이 범위에서는 밀착굽힘이 가능할 만큼 충분한 인성을 가지고 있었다. 이 합금의 최대인장강도($\sigma_{B}$)와 파단 연신율($\varepsilon_{f}$)은 hcp-Mg입자의 체적분율에 따라서 670-930MPa, 5.2-2.0%의 범위였으며, 최대 비강도($\sigma_{B}$밀도 =$\sigma_{s}$)는 $3.6 \times 10^5N \cdot m/kg$에 달하였다. 이와 같이 Mg입자분산형 비정질 합금의($\sigma_{B}$), ($\sigma_{s}$)그리고 $\varepsilon_{f}$의 최대치가 Mg-Zn-Ce계 비정질합금(690MPa, $2.5 \times 10^5N \cdot m/kg$, 2.5%)보다 월등하게 높다는 것은 주목할 만 하다. 복합상 조직이 형성됨으로서 기계적 강도가 증가하는 것은 동일 조성의 비정질상보다 강한 hcp과포화 고용체의 분산강화에 기인하는 것이라고 고찰되었다.