电磁搅拌下半固态AZ91D镁合金的组织形成

利用电磁搅拌装置、合金熔体淬火方法和EBSD位相显微分析技术,在不同的搅拌功率下,研究了电磁搅拌对半固态AZ91D镁合金微观组织的作用.结果表明,在电磁搅拌条件下凝固,AZ91D镁合金组织中的初生α-Mg得到明显细化,初生α-Mg转变为细小的蔷薇状或球状,EBSD检测表明这些球状初生α-Mg晶粒在空间上大多属于不同的晶粒;电磁搅拌功率是重要的制备参数,搅拌功率越大,半固态AZ91D镁合金组织中的蔷薇状初生α-Mg越少,而球状初生α-Mg越多,晶粒也越细小;在电磁搅拌条件下,AZ91D镁合金熔体的激烈流动导致了较为均匀的温度场和溶质场,也导致了更加剧烈的温度起伏,这些现象导致了半固态AZ91D镁合金组织的形成.     

AZ91D镁合金半固态挤压铸造的研究

研究了AZ91D镁合金在不同半固态温度下的挤压铸造。结果表明：半固态等温热处理可以将金属型铸造的AZ91D镁合金锭中的枝晶组织转变为球形晶粒组织,并能进行半固态挤压成形。AZ91D镁合金半固态挤压成形所需的最佳工艺条件是加热温度570℃左右,保温时问25～35min,或加热温度580℃左右,保温时问10～20min。     

半固态重熔加热工艺对镁合金组织与耐蚀性能的影响

详细研究了半固态重熔加热工艺参数对AZ91D镁合金半固态组织演变及其耐蚀性的影响.结果表明:AZ91D镁合金在液固双相区进行重熔处理时,合金中低熔点共晶组织首先发生熔化并隔离α-Mg树枝晶,其后被隔离的粗大α-Mg树枝晶逐步演化成为类球晶甚至发生合并长大现象.不同半固态重熔加热工艺参数对组织演化过程影响明显.     

电磁搅拌参数对半固态AZ91D镁合金组织的影响

利用自制的电磁搅拌装置和淬火技术,主要研究了电磁搅拌频率为50Hz下的搅拌参数对连续冷却条件下AZ91D镁合金组织的影响规律.在本试验条件下,当电磁搅拌频率小于50 Hz时,随着电磁搅拌频率的升高,半固态AZ91D镁合金浆料或坯料组织中的球状初生α-Mg越来越多,其形态更加圆整、分布更趋均匀;当电磁搅拌频率达到或高于50 Hz时,半固态AZ91D镁合金浆料或坯料的组织比较理想.当电磁搅拌功率增大时,半固态AZ91D镁合金熔体中的蔷薇状初生α-Mg会受到更加强烈的附加温度起伏,促使蔷薇状初生α-Mg枝晶臂根部的熔断,形成越来越多的球状初生α-Mg,而且初生α-Mg越来越圆整.在电磁搅拌制备半固态AZ91D镁合金浆料或坯料时,较低的冷却速率有利获得较理想的半固态组织.     

电磁搅拌参数对半固态AZ91D镁合金组织的影响

利用自制的电磁搅拌装置和淬火技术,主要研究了电磁搅拌频率为50Hz下的搅拌参数对连续冷却条件下AZ91D镁合金组织的影响规律.在该试验条件下,当电磁搅拌频率小于50Hz时,随着电磁搅拌频率的升高,半固态AZ91D镁合金浆料或坯料组织中的球状初生α-Mg越来越多,其形态更加圆整,分布更趋均匀;当电磁搅拌频率达到或高于50Hz时,半固态AZ91D镁合金浆料或坯料的组织比较理想.当电磁搅拌功率增大时,半固态AZ91D镁合金熔体中的蔷薇状初生α-Mg会受到更加强烈的附加温度起伏,促使蔷薇状初生α-Mg枝晶臂根部的熔断,形成越来越多的球状初生α-Mg,而且初生α-Mg越来越圆整.在电磁搅拌制备半固态AZ91D镁合金浆料或坯料时,较低的冷却速率有利于获得较理想的半固态组织.     

AZ91D镁合金半固态成形技术研究进展

AZ91D镁合金是工业上应用最为广泛的镁合金之一,文中综述了目前国内外AZ91D镁合金半固态成形技术的研究和应用现状,包括半固态镁合金的微观组织、触变及流变行为、成形工艺及其成形件的性能。并展望了AZ91D镁合金半固态成形技术在我国的发展前景和发展要点。     

自孕育法流变压铸AZ91D镁合金微观组织特征

采用一种新的自孕育法制备AZ91D镁合金半固态浆料,研究了AZ91D镁合金半固态浆料的流变压铸成形,并对半固态浆料和压铸件的微观组织进行研究分析。结果表明,自孕育法可以制备出组织细小、均匀的半固态浆料。将自孕育法制备半固态浆料短时保温后,浆料中初生α(Mg)内部没有液相夹裹,平均晶粒尺寸为70.4μm;在增压压力为180 MPa,压射充型速度在2~5 m/s内,经585℃保温10 min的AZ91D镁合金半固态浆料能顺利进行流变压铸,能够改善AZ91D镁合金铸件的微观组织,获得性能良好的半固态压铸件。     

超声冲击对AZ91D镁合金耐腐蚀性能的影响

采用HJ-III超声冲击机对AZ91D镁合金进行了超声冲击处理,研究了不同超声冲击工艺参数对AZ91D镁合金的显微组织、显微硬度、表层残余应力、耐腐蚀性能的影响。试验结果表明:经过超声冲击处理后,冲击层金属的组织变细,AZ91D镁合金的表面产生了残余压应力,显微硬度、耐腐蚀性能均有不同程度的提高。在冲击电流1.5 A,冲击时间9 min时,与未超声冲击试样相比,AZ91D镁合金表面显微硬度提高了112.5%,耐腐蚀性提高了61.04%。超声冲击带来的表层金属晶粒细化和残余压应力是提高AZ91D镁合金显微硬度和耐腐蚀性能的主要原因。     

激光功率对镁合金改性层组织性能的影响

为了获得镁合金表面改性处理的最佳激光功率工艺参数,对经不同激光工艺处理的AZ91D镁合金试样进行各项性能检测,研究熔凝层组织和性能随激光工艺参数的变化规律.结果表明:随激光功率的增加,镁合金试样中β-Mg17Al12含量增高,而且结合区中胞状晶尺寸也在增加.     

超声冲击对AZ91D镁合金耐磨性能及显微硬度的影响（英文）

采用HJ-III型超声冲击设备对AZ91D镁合金表面进行了冲击处理,利用光学显微镜和高倍透射电子显微镜研究了超声冲击表层的微观组织。对经超声冲击处理和未冲击处理的AZ91D镁合金的耐磨性能进行了对比研究。用扫描电镜和显微硬度计研究了超声冲击处理对磨损表面形貌和显微硬度的影响。结果表明,超声冲击使AZ91D镁合金的表面出现了严重的塑性变形,塑变层深度约为120μm,表面组织明显得到细化。超声冲击可极大的提高AZ91D镁合金的耐磨性能和显微硬度。耐磨性能和显微硬度随超声冲击电流的增加和冲击时间的延长而提高。与未冲击试样相比,在冲击时间为9 min,冲击电流为1.5 A时,冲击试样的显微硬度和耐磨性分别提高了112.5%和57.39%。     

流变铸轧AZ91D镁合金半固态组织演变特点

采用旋转管浇注法制得AZ91D镁合金半固态浆料,在水平双辊铸轧机上进行了流变铸轧试验研究,对铸轧前后组织的特点进行了分析比较.结果表明,铸轧可使初晶更加圆整,620 ℃浇注温度下,静置时间短,铸轧对初晶圆整化效果更加显著;铸轧后初晶尺寸略微减小,分布更加均匀;铸轧后薄板面上的初晶晶粒密度低于半固态浆料的晶粒密度,620 ℃浇注温度下,铸轧后晶粒密度显著下降.     

Effects of ultrasonic dispersion on structure of electrodeposited Ni coating on AZ91D magnesium alloy

To obtain the refined electrodeposited nickel layer on AZ91D magnesium alloy, ultrasonic technology was applied in the processes of pre-treatment and electrodeposition. The phases of pre-treatment layer and the nickel coating were analyzed by X-ray diffractometry (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and the microstructure was observed by scanning electron microscopy (SEM). Then, the effects of ultrasonic dispersion on the microstructure of pre-treatment layer and the grain refinement of electrodeposited nickel layer were discussed. The results showed that the pre-treatment electrodeposited Cu-Sn layer with compact microstructure could be synthesized in alkaline copper-tin liquid with ultrasonic agitation, as a result, smooth and refined nickel coating formed on AZ91D magnesium alloy. On the other hand, preferred orientation in the coating decreased because of the refined grains.     

脉冲电场下制备AZ91D镁合金部分重熔过程的组织演变

研究利用低压脉冲电场技术制备的AZ91D镁合金在部分重熔过程中的组织演变,考察加热温度和保温时间对不同脉冲电压制备的AZ91D合金初生相形态和尺寸的影响。结果表明:经低压脉冲电场处理后,将AZ91D镁合金进行部分重熔可得到非枝晶的半固态合金,随坯料制备的脉冲电压增加,重熔时初生相变得圆整且尺寸减小,但制备坯料的脉冲电压过高,重熔时初生相尺寸有所增加;脉冲电场处理后的AZ91D镁合金坯料经适当的部分重熔处理可获得具备触变过程所需要的组织状态。     

超声作用对镁合金表面电沉积层组织与性能的影响

通过设计中间过渡层,缩小AZ91D镁合金与沉积层镍之间的电位差,并以碱性锡酸盐镀液代替对人体和环境均有害的氰化物镀液,配合超声波作用,在AZ91D镁合金表面获得了电沉积镍层.利用SEM观察沉积层表面微观形貌,XRD、XPS对各处理层进行相组成检测.分析了锡酸盐镀液代替氰化物镀液对沉积层质量的影响,超声波对各沉积层沉积过程的影响以及对沉积层组织的细化作用.结果表明:碱性锡酸盐的使用提高了镀液的pH值,与酸性镀液相比较,减缓了镁合金在镀液中的腐蚀速率,为电沉积镍层在其表面的获得奠定了良好基础;各沉积层获得过程中,超声波的使用明显细化了各沉积层的组织,提高了其致密性,镀层的择优取向和耐腐蚀性能也得到改善.     

Application of cyclic upsetting-extrusion to semi-solid processing of AZ91D magnesium alloy

The microstructural evolution of AZ91D magnesium alloy prepared by means of the cyclic upsetting-extrusion and partial remelting was investigated. The effects of remelting temperature and holding time on microstructure of semi-solid AZ91D magnesium alloy were studied. Furthermore, tensile properties of thixoextruded AZ91D magnesium alloy components were determined. The results show that the cyclic upsetting-extrusion followed by partial remelting is effective in producing semi-solid AZ91D magnesium alloy for thixoforming. During the partial remelting, with the increase of remelting temperature and holding time, the solid grain size increases and the degree of spheroidization tends to be improved. The tensile mechanical properties of thixoextruded AZ91D magnesium alloy components produced by cyclic upsetting-extrusion and partial remelting are better than those of the same alloy produced by casting.     

阻燃镁合金AZ91D-0．3％Be-Sr的研究

研究了镁合金AZ91D-0．3％Be-Sr的阻燃性及Sr对合金显微组织和力学性能的影响，结果表明，在镁合金AZ91D中加入0．3％Be。显著提高了阻燃性，使试验合金可在无覆盖和保护的条件下直接暴露在大气中熔炼。加入少量Sr可使镁合金AZ91D-0．3％Be-Sr的组织得到细化，力学性能显著提高。X射线衍射分析表明，阻燃机理是在合金液表面形成致密的MgO-BeO复合保护膜，阻止了镁合金的进一步氧化燃烧。     

机械振动对铸造镁合金组织和力学性能的影响

本文研究了低频振动对镁合金AZ91D组织和力学性能的影响。实验结果表明,在镁合金AZ91D凝固过程中施加机械振动能有效的细化合金组织,且振动频率越高组织细化越明显。同时机械振动又能显著提高AZ91D的力学性能,最大抗拉强度和伸长率比铸态的提高了17.8%和20.09%。     

锑对AZ91D镁合金微观组织的影响

研究了锑对AZ91D镁合金微观组织的影响。在AZ91D镁合金熔炼过程中加入三氧化二锑引入锑元素,用光学显微镜对加锑前后合金显微组织及其变化情况进行研究,发现锑的加入可使AZ91D镁合金的组织发生明显变化,β-Mg17Al12脆性相由连续网状分布逐渐变为离散状。同时利用扫描电镜、能谱仪和透射电镜分析了锑在合金中的存在形式。结果表明,锑在AZ91D镁合金中主要以两种形式存在:固溶在α-Mg、β相中;形成新相Mg3Sb2。锑在镁合金中生成的新相Mg3Sb2既作为异质形核核心细化组织,又会聚集在固液界面前沿抑制晶体的长大,从而对镁合金起到细化晶粒的作用。     

Effect of heat treatment on microstructure and properties of semi-solid squeeze casting AZ91D

Semi-solid AZ91D magnesium alloy billets were prepared by near-liquidus heat holding. Semi-solid squeeze casting was conducted at 575, 585 and 595 ℃, respectively, with 1 mm·s~(-1) squeeze speed. The semisolid squeeze casting AZ91D samples were heat treated by T4(solution at 415 ℃ for 24 h) and T6(solution at 415 ℃ for 24 h + 220 ℃ for 8 h) processes, respectively. The microstructure and mechanical properties of the alloy in different states were investigated by means of OM, SEM and tensile testing machine. The results show that compared to as-cast alloy, the grain size of the semi-solid squeezed AZ91D decreased significantly, and with the increase of semi-solid squeeze temperature, the grain size of AZ91D increased. The grains of the alloy were refined by T4 treatment, and further refined by T6 treatment. T6 treatment greatly improved the tensile strength, elongation, and hardness, but did not significantly improve yield strength. After 575 ℃ squeeze casting and T6 treatment, the ultimate tensile strength(UTS) reached 285 MPa, the elongation reached 13.36%, and the hardness also reached the maximum(106.8 HV), but the yield strength(YS) was only 180 MPa. During the process of semi-solid squeeze casting and heat treatment, the matrix grain was refined and a large number of precipitated and secondary precipitated phases of Mg_(17)Al_(12) appeared. Both the average size of matrix grain and secondary precipitated phase decreased, while the volume fraction of secondary precipitated phase increased. All these resulted in high tensile strength, elongation and hardness.     

Mg-Al系镁合金半固态坯料制备及触变挤压研究

采用拉伸试验机、金相显微镜和等径道角挤压等试验方法对Mg-Al系镁合金半固态坯料制备及触变挤压过程进行了研究.结果表明,等径道角挤压工艺对Mg-Al系镁合金有很好的应变诱导效果.经过等径道角挤压的Mg-Al系镁合金力学性能高,晶粒细小.等径道角挤压+等温处理方法制备的Mg-Al系镁合金半固态坯的微观组织晶粒细小,球化程度高,微观组织非常均匀.生产的AZ61、AZ80、AZ91D和AM60镁合金角框零件的微观组织细小,抗拉强度分别达到306.8、308.3、299.8、321.6MPa.伸长率分别达到21.6%、28.4%、14.6%和29.6%.