稀土元素和Ti对ZM5镁合金组织和性能的影响

用金相显微镜、X射线衍射仪分析了添加稀土元素Y、Nd和钛中间合金的Mg-8．5Al-0．5Zn（ZM5）合金的组织和相组成,测试了合金的室温力学性能。结果表明,添加稀土元素Y、Nd的ZM5镁合金中出现了新的镁．稀土相MgY、Mg12Nd,而在同时添加稀土元素Y、Nd和钛中间合金的合金中,还出现了新相Ti2Mg3Al18;添加稀土元素Y、Nd的ZM5镁合金在拉伸性能、硬度以及组织都明显优于ZM5镁合金,而同时添加稀土元素和Ti合金的镁合金其性能又显著优于单独添加Y或Nd的合金。     

富Y重稀土对ZM5合金组织和性能影响的研究

以ZM5镁合金为基体材料，以富Y重稀土为添加原料，应用铸造方法制备了稀土镁合金。利用光学金相显微镜（OM）、X衍射分析、拉伸试验和腐蚀试验等方法，考察分析了稀土Y对ZM5合金铸造组织结构、力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明，铸态合金中出现了新相Al3La、MgY，它对于减少晶界处第2相的析出、晶粒的细化以及力学性能的提高起着积极作用。同时，稀土的加入明显地改善了合金的腐蚀性能。     

稀土镁合金铸造和挤压态组织及力学性能研究

制备了3种不同成分的镁-稀土合金,研究稀土(RE)元素铈(Ce)、钕(Nd)和钇(Y)对镁合金铸态组织、力学性能尤其是高温力学性能的影响.采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)仪等对3种镁-稀土合金组织及相组成进行了分析.稀土元素与镁形成的镁-稀土相分别为Mg12Ce、Mg17Ce2、Mg12Nd、Mg24Y5、Mg41Nd5,主要分布在铸态组织晶界.对3种合金的铸态试样进行了室温力学性能及高温力学性能试验,并与挤压态比较,结果显示:在镁合金中,Nd的强化作用优于Ce,在高温时,Nd和Y共同强化作用优于Nd.     

稀土元素Y、Nd对AZ81镁合金组织和高温性能的影响

研究了稀土元素Y、Nd对AZ81镁合金组织和高温力学性能的影响。结果表明，稀土元素Y、Nd的加入明显细化了AZ81镁合金的显微组织，减少了β（Mg17Al12）相的析出。分析认为，稀土元素Y和Nd主要是通过固溶强化、析出强化和细晶强化提高了合金的室温和高温强度，改善了合金的塑性。复合加入2％的Y和Nd，合金的室温强度最高，达282．5MPa，与未加稀土的AZ81相比，约提高了39％。含1％Y的AZ81合金在150℃下的高温强度高达220MPa，与不含稀土的AZ81相比高温强度约提高40％。     

稀土Nd对ZM5合金组织与性能影响的研究

在ZM5合金熔体中加入不同量的稀土Nd，经过不同处理，利用光学显微镜、扫描电镜以及能谱分析，研究了稀土Nd对ZM5合金组织的影响规律。试验结果表明，向ZM5合金中添加稀土Nd的质量分数达2％时，合金的显微组织明显改善。X衍射和金相照片显示ZM5合金铸态组织为α—Mg固溶体和沿晶界分布的网状pMg17Al12组成，固溶处理后Mg17Al12弥散在基体中，而加入稀土元素Nd的ZM5合金由α（基体），Mg17Al12，颗粒状Mg12Nd等相组成。经固溶处理后网状Mg17Al12相完全溶解，留下热稳定较高的析出相Mg12Nd等。扫描电镜显示ZM5合金拉伸试样断口是解理断裂的断口形态，而加入稀土Nd的ZM5合金拉伸试样断口是沿晶断裂＋准解理断裂的混合断口形态。其原因是加入稀土Nd后，熔体中生成了与镁基体共格的强化相Mg12Nd改变了其断口形貌。     

稀土元素Nd对AM50镁合金金相组织和力学性能的影响

以镁合金AM50为研究对象，向其中加入分别加入0．5％。1．0％和1．5％的稀土Nd。AM50合金由金属型铸造方法制备。对AM50镁合金进行了微观组织观察、力学性能测试。结果表明，合金组织随着稀土的加入得到细化。合金的各项力学性能也得到显著提高，如抗拉强度σb、硬度HB、延伸率δ等。当合金中加入1％Nd的时候，合金表现出最好的显微组织和力学性能。     

稀土Nd对ZM5合金组织与腐蚀性能的影响

通过稀土Nd对ZM5合金改性研究,探讨了Nd以及热处理工艺对ZM5合金显微组织及腐蚀性能的影响.结果表明:随着Nd的加入,ZM5合金基体组织和第二相明显细化,显微组织有一定程度的改善;稀土Nd对ZM5合金的硬度影响不是很明显,ZM5+Nd与ZM5相比较,不同时效温度、时间与硬度关系曲线的起伏规律是相似的;稀土Nd的加入,减少了合金腐蚀贯穿性裂纹产生,降低ZM5合金腐蚀速率,提高合金抗腐蚀能力;固溶和时效处理对ZM5+Nd合金性能有很大的影响,合金经过适当时效处理后,硬度有所提高,抗腐蚀能力显著提高.     

ZM5+xRE合金组织和力学性能的研究

研究了不同混合稀土添加量的ZM5+xRE合金(x=0.4、0.8、1.2、1.6、2.0,质量分数,％)铸态及固溶状态的显微组织与力学性能.结果表明,混合稀土能够使ZM5+xRE合金铸态组织中基体相α-Mg的晶粒细化,晶界处的β-Mg17Al12相由不 连续的网状转变为颗粒状,并形成杆状稀土相;进一步的固溶处理不仅使β-Mg17Al12相充分溶解,还可使粗大的杆状稀土相逐渐熔断,球化.综合考虑混合稀土及固溶处理对ZM5+xRE合金组织性能的影响,添加0.8％的混合稀土及410℃、25 h的固溶处理,对提高ZM5+xRE合金力学性能最为有效.     

阻燃元素对ZM5镁合金力学性能的影响

向ZM5及ZM5-Li镁合金中添加具有阻燃作用的合金元素Ca和富Ce混合稀土,研究了Ca、混合稀土以及Li元素对ZM5镁合金显微组织和力学性能的影响。拉伸试验表明,合金元素的加入和固溶处理明显改善了ZM5镁合金的常温力学性能,微量Ca和稀土元素的加入能够显著细化显微组织。经过固溶处理后,ZM5-1.0%RE-0.15%Li-0.5?成分合金表现出最高的力学性能。而具有高阻燃性能的ZM5-1.0%RE-0.8?成分合金,经固溶处理后力学性能也达到很高水平,表现出最优的综合性能。     

稀土Nd对Mg-6Zn-Mn镁合金组织和腐蚀性能的影响

利用Mg-30%Nd(质量分数)中间合金对Mg-6Zn-Mn(ZM61)合金进行了变质处理。通过显微组织观察、物相分析、动电位极化测试和浸泡实验研究了Nd含量对ZM61镁合金组织及腐蚀性能(3.5%Na Cl溶液中)的影响。结果表明,稀土Nd能够细化ZM61合金组织,提高其耐腐蚀性能。Nd含量增加,新生成的第二相在晶界处呈半连续网状分布。稀土Nd添加量达到1.5%时,合金的腐蚀电位比ZM61合金提高256m V,腐蚀电流密度降低为3.678×10-6A/cm2,腐蚀速率降低50%,耐腐蚀性最好。     

Microstructure and mechanical properties of AZ81 magnesium alloy with Y and Nd elements

The effects of rare earth（RE） elements Y and Nd （w（Y）/w（Nd）=3：2） with total content of 1%-4% on microstructures and elevated temperature mechanical properties of AZ81 magnesium alloy were investigated. The results show that, proper content of rare earth elements makes the microstructures of AZ81 magnesium alloy refine obviously and the quantity offl-MglTAll2 phases reduce, and Al2Y and Al2Nd form. After solid solution treatment, with increasing content of rare earth elements, the tensile strength and elongation of the alloys （at room temperature, 150 ℃ and 250 ℃） increase first, then decrease. When the content of rare earth elements is up to 2%, the values of tensile strength at room temperature and 150 ℃ are up to their maxima simultaneously, 282 MPa and 212 MPa, respectively. Meanwhile, the values of elongation at room temperature and at elevated temperature are also up to their maxima, 13% and 15%, respectively.     

Microstructures and mechanical properties of Mg-2%Zn-0.4%RE alloys

The solidification microstructures and hardness of Mg-2%Zn (mass fraction) based alloys with addition of 0.4%Ce, 0.4%Gd, 0.4%Y or 0.4%Nd (mass fraction) were investigated, and the effects of the rare earth elements on the microstructures and mechanical properties of these alloys extruded at 310℃ were also compared. The results indicate that the trace rare earth Ce, Gd, Y or Nd in the Mg-2%Zn alloy has obviously different grain refinement effects on its solidification microstructures, and the as-cast and hot-extruded alloy with 0.4%Ce has the smallest average grain size and the highest strength. However, the extruded alloys containing 0.4%Nd or 0.4%Y with the elongation of 26.6% and 30%, respectively, show higher plasticity in spite of lower strength as compared with the alloy containing 0.4%Ce.     

含Sr、Y和Nd的AM60B镁合金浇注与性能研究

为了提高镁合金的抗高温蠕变性能,把元素Sr和稀土元素Y、Nd加入到AM60B中,采用覆盖剂保护熔炼制备较为致密的AM60B及AM60B (Sr,Y,Nd)合金试样.Sr和稀土元素Y、Nd使AM60B的室温力学性能得到改善.     

Microstructure and mechanical properties of Mg-6Al magnesium alloy with yttrium and neodymium

The effects of rare earth (RE) elements Y and Nd on the microstructure and mechanical properties of Mg-6Al magnesium alloy were investigated. The results show that a proper level of RE elements can obviously refine the microstructure of Mg-6Al magnesium alloys, reduce the quantity of/β-Mg17Al12 phase and form Al2Y and AI2Nd phases. The combined addition of Y and Nd dramatically enhances the tensile strength of the alloys in the temperature range of 20-175℃. When the content of RE elements is up to 1.8%, the values of tensile strength at room temperature and at 150℃ simultaneously reach their maximum of 253 MPa and 196 MPa, respectively.The main mechanisms of enhancement in the mechanical properties of Mg-6Al alloy with Y and Nd are the grain refining strengthening and the dispersion strengthening.     

Mg-Al-Zn（RE）镁合金轧制变形行为及强化机制

针对典型的Mg-Al-Zn系AZ31变形镁合金以及添加了0．8％Ce和0．8％Nd的AZ31镁合金，研究了合金在轧制加工过程中组织与性能的变化以及稀土元素对合金的影响，并探讨了合金的主要强化机制。结果表明：Mg-Al-Zn系合金轧制加工过程中加丁硬化严重，容易发生脆性断裂。添加稀土元素后的合金强度和塑性都有明显提高，稀土元素可形成Al4ce等含稀土化合物，起到细晶强化和第二相强化作用。     

AZ91D+xNd压铸镁合金拉伸和疲劳断裂模式

压铸AZ91D镁合金中添加稀土Nd后,生成了新的稀土化合物Al11Nd3相,合金显微组织得到细化,力学性能得到提高,但是当Nd的添加量达到1.5%时,合金的力学性能又有所下降。AZ91D xNd合金拉伸断口具有准解理、撕裂棱及韧窝等韧性特征,但其断裂方式仍属于脆性断裂。含Nd的AZ91D合金疲劳裂纹萌生于试样的表面或亚表面下的孔隙或夹杂处,疲劳裂纹扩展区为平面状断面,含1.0%Nd合金的疲劳辉纹最为清晰,疲劳断口主要表现为脆性与韧性的混合断裂方式,局部存在准解理台阶与河流花样以及穿晶型和沿晶型二次裂纹。     

Mg-Nd-Gd-Zn-Zr镁合金铸造组织与力学性能

采用正交试验方法,通过砂型铸造制备9种不同成分的Mg-Nd-Gd-Zn-Zr系镁合金。研究该系列镁合金的铸造组织和室温力学性能,并通过对力学性能试验数据的分析,研究主要合金化稀土元素Gd和Nd的作用。研究发现:该系列镁合金铸态组织为α-Mg基体和Mg12Nd化合物。经过固溶处理后,铸态组织中晶界上的化合物大部分溶入基体,但在晶界上还有一些颗粒状的化合物。Gd含量越高,合金的室温抗拉强度、屈服强度和延伸率就越高。Nd含量越高,抗拉强度和屈服强度也越好,但延伸率在Nd含量超过2水平(2.85%)后会降低。抗拉强度和屈服强度受Nd含量的影响最大,Gd含量的影响次之。Zn含量越高屈服强度越高,但抗拉强度和延伸率降低,其中延伸率受Zn含量的影响最大。     

含钇Mg-Zn系镁合金的研究现状

稀土镁合金已成为近些年的研究重点之一.综述了钇(Y)对Mg-Zn系合金的铸态组织、室温和高温力学性能、铸造性能以及耐腐蚀性的影响,以及Y和Ce、Mn和Nd等合金元素的复合加入对Mg-Zn系合金力学性能的影响.最后还指出了Mg-Zn-Y系合金目前存在的问题,并指明了其发展方向.