热处理对Mg-7Sn-4Al-2Zn-xSr合金的组织演变和力学性能的影响

采用OM、SEM、XRD和电子材料试验机研究了热处理对Mg-7Sn-4Al-2Zn-xSr(x=0,2,3,4)合金组织和力学性能的影响。结果表明,铸态和热处理后的Mg-7Sn-4Al-2Zn合金主要由α-Mg、Mg2Sn和β-Mg17Al12相组成,加入适量的Sr后,合金中形成新的Srx Mgy Snz相,组织得到了细化;合金经T6(固溶430℃保温12 h+时效250℃保温8 h)处理后,Mg2Sn和Srx Mgy Snz相更均匀的析出,弥散分布在晶界和基体中。当Sr含量为3 wt.%时,铸态和热处理态合金都表现出最佳的常温力学性能,铸态合金的抗拉强度和伸长率分别为197 MPa和5.6%,热处理后合金的抗拉强度和伸长率分别为207 MPa和8.6%,合金力学性能的提高主要是归因于晶粒细化和第二相弥散强化。     

铸态Mg-4Al-4Si合金的显微组织与力学性能

摘 要:采用重力铸造法制备Mg-4A1-4Si(AS44)镁合金,研究铸态合金的显微组织和室温力学性能.结果表明,铸态AS44合金主要由α-Mg基体、β-Mg17Al12相及Mg2Si相组成;Mg2Si粗大的呈树枝状、块状和汉字状3种形态;铸态合金的硬度为66.5 HV3,室温抗拉强度为108.8 MPa,屈服强度为72.3 MPa,伸长率为2.6％;拉伸断裂形式为准解理脆性断裂.     

Zr含量对Mg-5Zn-2Al镁合金组织与性能的影响

采用光学显微镜及拉伸试验机等手段,研究了Zr含量对Mg-5Zn-2Al合金铸态和热处理后显微组织及力学性能的影响.结果表明,Zr的加入使Mg-5Zn-2Al镁合金的铸态和热处理后的晶粒得到明显的细化.在铸态及热处理条件下,合金的抗拉强度与伸长率均呈现先上升后下降的变化趋势.对于铸态合金而言,Zr含量为0.6%时,Mg-5Zn-2Al合金的晶粒最为细小,并且其抗拉强度与伸长率均达到最大值,为215 MPa和12.563%.经热处理后,合金的抗拉强度较铸态得到了显著地提高.当Zr含量为0.6%时,合金的抗拉强度达到最大,为249 MPa.     

Al、Zn含量对Mg-5Sn基合金微观组织和力学性能的影响

采用OM、XRD、SEM、EDS和电子材料试验机分别研究了Al、Zn含量对Mg-5Sn-xAl(x=0,1,2,3,4,5)、Mg-5Sn-yZn (y=0,1,2,3,4,5)合金的微观组织和力学性能的影响.结果表明,随着Al含量的增多,晶粒明显细化,晶界上非常明显的析出离异共晶组织(α-Mg+Mg2Sn)和离异共晶相Mg17Al12;并发现了综合力学性能较好的镁合金TA55,其抗拉强度为177MPa、伸长率为11.5％;随着Zn含量的增多,晶粒同样细化,当Zn含量达到3％时,出现MgZn相,此时合金力学性能最好,即为TZ53镁合金,其抗拉强度为182MPa、伸长率为15％.     

铸态Mg-11Al-1.2Zn-(-0.3Sc)合金的显微组织与力学性能

通过熔炼铸造方法,制备了Sc含量为0.3%的Mg-11Al-2Zn合金,采用X射线衍射、金相观察,扫描电镜及力学性能测试,研究了Sc的添加对铸态合金显微组织与力学性能的影响.结果显示,基体合金中添加Sc后,铸态合金的晶粒明显得到细化,Mg17Al12相的形态与分布得到有效改善,显微组织主要由α-Mg基体相、Mg17Al12相及MgAlSc相组成.力学性能显示,Sc的添加使铸态合金的室温抗拉强度提高了23.7%.     

Nd对Mg-6Zn微观组织影响研究

采用熔铸法制备了Mg-6Zn和Mg-6Zn-xNd合金,利用扫描电镜及所带的能谱分析仪,研究了Nd含量对铸态Mg-6Zn-xNd的微观组织的影响,结果表明：Mg-6Zn合金基体上存在着α-Mg和Mg-Zn相的共晶团,添加Nd元素后合金基体上出现Mg-Zn-Nd三元共晶组织,这些共晶组织数量随着Nd含量增加而增加,最终形成含有Mg,Zn,Nd三种元素的连续网状结构。     

Mg-Al-Sm系耐热镁合金的显微组织和力学性能(英文)

分析铸态和压铸态Mg-6.02Al-1.03Sm、Mg-6.05Al-0.98Sm-0.56Bi和Mg-5.95Al-1.01Sm-0.57Zn合金的显微组织和相组成,测试其拉伸力学性能与流动性能。结果表明,Mg-6.02Al-1.03Sm合金铸态组织由δ-Mg基体、半连续的δ-Mg17Al12相和高热稳定性的小块状Al2Sm相组成。添加Bi后生成杆状Mg3Bi2相,而添加的Zn固溶于δ-Mg基体和δ-Mg17Al12相中。铸态合金呈现优异的拉伸力学性能,室温时其抗拉强度(δb)和伸长率(δ)分别达到205~235 MPa和8.5%~16.0%,而423 K时分别超过160 MPa和14.0%。压铸态组织明显细化,第二相发生破碎,且弥散分布。压铸态合金呈现更高的拉伸力学性能和优异的流动性能,室温δb和δ分别达到240~285 MPa和8.5%~16.5%,流动长度可达1870~2420 mm。压铸态室温拉伸断口呈现明显的断裂特征。     

通信材料Mg-Zn-Al-Ca合金微观组织及力学性能分析

以通信材料Mg-Zn-Al-Ca合金为研究对象,对不同Al元素的铸态Mg-4Zn-x Al-0.2Ca合金微观组织及力学性能进行试验。结果表明:Mg-4Zn-0.2Ca合金由白色初生-Mg+Mg Zn2共晶组织组成,随Al元素含量不断增加,初生相逐渐变得细小且均匀,合金维氏硬度、弹性模量、和抗拉强度都不断增加,极限抗拉强度呈现先增加后减小的趋势,而断裂伸长率不断减小;当Al元素含量为3%时,该合金极限抗拉强度达到最大值201.8 MPa;当Al元素含量为1%时,合金的断裂伸长率最大值为12.5%。     

Al对Mg-5％Cu合金显微组织及力学性能的影响

通过光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、能谱分析仪及万能力学试验机等研究了不同Al含量(1％、3％、5％)对Mg-5％Cu合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:在Mg-5％Cu合金中添加Al元素后,显微组织得到明显细化;当Al含量为5％时,其主要相组成为α-Mg基体相、β-Mg17Al12相、Al2Cu相和AlCuMg三元相;随着Al含量的增加,合金的抗拉强度逐渐上升,Mg-5％Cu-5％Al合金的抗拉强度最高,为192MPa;而伸长率呈逐渐下降的趋势.     

铸态Mg-4Al-2Si合金的显微组织与高温力学性能

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、XRD衍射和拉伸试验等方法,研究了Mg-4Al-2Si(s42)镁合金的铸态组织和高温力学性能.结果表明,铸态合金主要由a-Mg基体、β-Mg17Al12相和Mg2Si相组成.其中,离异共晶β-Mg17Al12相呈网状分布于晶界上,初生Mg2Si相呈多边形块状随机分布于基体组织中,共晶Mg2Si相呈粗大的汉字状沿晶界或穿晶分布;150℃高温短时拉伸,合金的抗拉强度为97MPa,屈服强度为58MPa,伸长率为18%,拉伸断裂形式为准解理脆性断裂.     

Ca含量对Mg-5Zn-2Al合金铸态组织和性能的影响

采用光学显微镜、XRD和SEM等手段,研究了Ca对Mg-5Zn-2Al合金铸态显微组织和力学性能的影响.结果表明:Ca的加入对Mg-5Zn-2Al合金铸态的晶粒能够显著地细化.合金的抗拉强度和伸长率均呈现先上升后下降的变化趋势.该合金中加入0.2wt％Ca细化效果最明显,其合金铸态时的抗拉强度和伸长率分别为为233MPa和13.33％.     

铸态Mg-9Gd-4Y-xZn-0.5Zr合金组织和力学性能

采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、能谱分析仪以及拉伸试验机,研究了Zn对铸态Mg-9Gd-4Y-x Zn-0.5Zr(x=0,0.5 1.0,1.5,2.0)合金组织和力学性能的影响。结果表明:铸态Mg-9Gd-4Y-0.5Zr合金显微组织由基体α-Mg和共晶相Mg5(Gd,Y)组成。加入Zn元素后,合金组织中出现Mg5(Gd,Y,Zn)相和Mg12Zn(Gd,Y)相,分布于晶界或晶内。当Zn含量为1%时,合金组织得到明显细化,第二相分布均匀,力学性能显著提升。此时,合金抗拉强度和屈服强度到达最大值,分别为209.72 MPa和172.69 MPa。随着Zn含量进一步增加,合金组织粗化,第二相含量迅速增加且沿晶界逐渐呈网状分布并逐渐向晶内深入,合金强度也明显降低。     

Mg-9Zn—xAl合金的显微组织和力学性能

借助金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、显微硬度计及电子万能试验机等研究了Mg-9Zn-xAl（x=2％、4％、6％）合金的显微组织和力学性能。试验结果表明：随着Al含量的增加,晶粒尺寸呈不断减小的趋势,合金中的第二相由断续状分布向连续网状转变;当Al含量为2％和4％时,合金主要由α-Mg基体相、τ-Mg32（Al,Zn）49相和MgZn相组成,当Al增加到6％时,合金主要由α-Mg基体相、τ-Mg32（Al,Zn）49相和少量Mg5Zn2A12相组成。抗拉强度随着Al含量的增加呈先增大后减小的趋势,当Al含量为4％时,抗拉强度为171MPa;伸长率和硬度随着Al含量的增加而逐渐增加,当Al含量为6％时,硬度为133HV。     

Sb对Mg-6Al合金显微组织及其焊丝力学性能的影响

研究了合金元素Sb对Mg-6Al合金的铸态显微组织及热挤压镁合金焊丝力学性能的影响。研究结果表明，Sb对Mg-6Al合金的铸态组织有明显的细化作用，细化了α-Mg晶粒和Mg17-Al12相，Sb与元素Mg形成短棒状的金属间化合物Mg3Sb2，该相在α-Mg晶粒内和晶界均有分布。当添加质量分数为1．0％的Sb时，合金铸态组织的细化效果最为显著。另外，添加合金元素Sb，对提高Mg-6Al合金焊丝的力学性能有显著效果，当加入质量分数为1.0％的Sb时，焊丝的抗拉强度σb最高，为334．6MPa，伸长率δ为14．54％，与Mg-6Al相比，σb与δ分别提高61％与37％。     

Mg-2Nd合金的组织与抗蠕变性能

研究了Mg-2Nd合金的铸态显微组织、力学性能和抗蠕变性能。结果表明:Mg-2Nd合金的铸态组织由α-Mg基体和分布于晶界的离异共晶相Mg12Nd组成;铸态Mg-2Nd合金的抗拉强度和屈服强度随温度的增加而下降,但下降的幅度不大,具有较好的高温稳定性,伸长率则随温度增加明显上升;铸态Mg-2Nd合金表现出良好的抗蠕变性能。通过计算,合金在150～250℃、30～110MPa下的应力指数为3.3～8.0,蠕变激活能在108～142kJ/mol的范围。合金的蠕变机制归结于位错攀移控制,晶界滑移起一定的作用。     

Cu对铸造Mg-4Zn-0.5Ca镁合金的组织及性能影响

以Mg-4Zn-0.5Ca合金为研究对象,研究了Cu对Mg-4Zn-0.5Ca合金组织及力学性能的影响。结果表明,Cu可以通过与Zn原子结合形成Mg-Zn-Cu三元相在α-Mg基体边界富集,阻碍基体长大,使Mg-4Zn-0.5Ca合金铸态组织得到细化,合金主要由α-Mg,Ca2Mg6Zn3,Mg Zn Cu相组成。Cu元素可以提高Mg-4Zn-0.5Ca合金的硬度及抗拉强度,当Cu含量为1%时,铸态Mg-4Zn-0.5Ca-1Cu合金的抗拉强度和屈服强度分别为149 MPa、102 MPa,相对于基本合金提高了14.6%和29.1%,合金硬度提高18.8%至63 HV。过量的Cu会使合金中的析出相呈连续的网状分布在晶界上,导致力学性能的下降。     

热处理对Mg-45Zn-1.5Nd合金组织及性能的影响

采用常规铸造法制备了Mg-45Zn-1.5Nd三元合金,利用SEM、EDS、XRD、硬度及拉伸实验等方法,研究了热处理对Mg-45Zn-1.5Nd合金组织及性能的影响规律。结果表明:铸态组织由Mg7Zn3基体、α-Mg枝晶、α-Mg+MgZn共晶组织以及极少量的球状准晶相组成;退火后α-Mg枝晶和共晶组织溶入基体中,析出了球状准晶相,组织均匀化程度显著提高;热处理使Mg-45Zn-1.5Nd合金的性能大幅度提高,硬度和抗拉强度最高分别达到141.9 HB和168 MPa,比铸态合金提高了14.3%和48.7%,最佳热处理工艺为330℃×6 h;热处理后拉伸断口中尽管出现少量韧窝,但仍是以解理为主的脆性断裂。     

含Sr和Ca的Mg-12Zn-4Al-0.3Mn合金的显微组织和力学性能

以Mg-12Zn-4Al-0.3Mn(质量分数,%)为母合金,制备了6种合金.实验观察证实,Mg-12Zn-4Al-0.3Mn合金的铸态组织由α-Mg基体和沿晶界分布的准晶Q相组成.在母合金中加入少量的Sr后,亚稳准晶相转变为Mg32(Al,Zn)49平衡相以及Mg51Zn20共晶相.在母合金中复合加入Sr与Ca后,铸态组织出现了Al2Mg5Zn2共晶相.随着Sr含量的增加,合金室温和高温下的力学拉伸强度提高,高温蠕变性能下降;Sr与Ca的复合加入使合金抗拉强度和塑性下降,但高温屈服强度提高.在175℃/70 MPa条件下,Mg-12Zn-4Al-0.2Sr-0.4Ca-0.3Mn合金表现出良好的高温抗蠕变性能.     

Nd对铸态Mg-10Gd-0.7Al合金组织和力学性能的影响

采用熔炼铸造法制备了Mg-10Gd-xNd-0.7Al(x=0,1,1.5,2 mass％)合金,通过光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪和电子拉伸试验机等设备研究了Nd对铸态Mg-10Gd-0.7Al合金组织和力学性能的影响,结合边-边匹配理论讨论了Nd对合金晶粒的细化机理.结果 表明:铸态Mg-10Gd-0.7Al合金的组织由粗大的α-Mg基体、Mg5Gd相和Al2Gd相组成,添加Nd元素后,合金产生了新相Al2Nd和Mg41Nd5,且细化了晶粒;随着Nd添加量的增加,铸态Mg-10Gd-xNd-0.7Al合金的室温拉伸力学性能先升高后降低,当Nd的添加量为1.5 mass％时,合金综合力学性能最好,其抗拉强度为200.32 MPa,屈服强度为175.47 MPa,伸长率为4.43％;加入Nd后,合金的断裂方式由脆性断裂逐渐转变为韧性断裂.     

Mg-8Zn-1Ag-0.7Zr合金组织和力学性能研究

利用OM、SEM等手段对Mg-8Zn-1Ag-0.7Zr合金的微观组织、析出相成分和力学性能进行了研究,为工程应用提供参考。结果表明,Mg-8Zn-1Ag-0.7Zr合金以等轴晶方式凝固,铸态合金主要由α-Mg、Mg-Zn-Ag三元化合物和Zn_2Zr_3相组成,第二相主要集中分布在晶界上。热处理后,晶界上第二相的连续分布形态得到明显改善,Zn元素在基体中的含量变化明显。铸态时,Zn元素含量为3.09%,经固溶处理后,增加为8.24%。时效处理后,Zn元素含量下降至5.42%,起到很好的析出强化作用。T4态合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为311.4 MPa、147.4 MPa和13.7%,较铸态提高明显。经T6处理后,合金抗拉强度、屈服强度和伸长率为325.4 MPa、217.6 MPa和5.1%。