固溶处理对原位合成Mg_2Si/AZ91D复合材料组织及性能的影响

研究固溶处理对Mg-SiO2体系原位合成制备的Mg2Si/AZ91D复合材料的组织和性能的影响。结果表明：AZ91D镁合金在加入SiO2（其中Si占合金质量的1.5%）后,出现了粗大的汉字状Mg2Si相,固溶处理改变了Mg2Si相的形貌与分布,并使β-Mg17Al12相溶入到基体中;随着固溶时间的增加,汉字状的Mg2Si相熔断、球化,在420℃保温16h时Mg2Si相最为细小、弥散;固溶处理后复合材料的抗拉强度增加了14.9%,伸长率增加了38.9%。固溶处理时在Mg2Si/Mg界面间的界面张力作用下,Mg2Si相不断熔断、聚集、扩散,最终获得球化的Mg2Si相。     

Sr和Sb变质AZ61-0.7Si合金的铸态组织和力学性能

Mg2Si相的变质和细化被认为是改善含Si镁合金力学性能的关键因素之一.研究了Sr和Sb变质AZ61-0.7Si镁合金的铸态组织和力学性能.研究结果表明:添加0.4%(质量分数)Sb对AZ61-0.7Si镁合金中的汉字状Mg2Si相有一定细化作用,但没有明显变质效果.相反,添加微量Sr对AZ61-0.7Si合金中的汉字状Mg2Si相有明显变质和细化作用.在AZ61-0.7Si合金中添加0.03%～0.09%Sr(质量分数)后,合金中的Mg2Si相从粗大汉字状形貌变为细小的颗粒状和/或多边形状.相应地,合金的抗拉性能和蠕变性能得到显著提高.     

热处理对Mg-3Sn-1Mn镁合金组织和性能的影响

通过光学和电子显微镜、XRD分析以及抗拉和蠕变测试,研究热处理对Mg-3Sn-1Mn镁合金组织和性能的影响。结果表明,热处理对Mg-3Sn-1Mn镁合金的组织和性能有明显影响。当在420℃固溶处理后,合金中的大多数Mg2Sn相溶入基体。但在250℃时效处理后,在时效合金的晶界和晶内析出大量细小的Mg2Sn相,从而时效合金的抗拉性能和蠕变性能被明显改善,其强化机理可能与α-Mg基体中Mg2Sn相的弥散析出有关。     

Mg-3Al-1Si-xSr合金的组织和蠕变性能

通过Sr微合金化和热处理工艺(固溶和时效)来调整Mg-3Al-1Si合金的显微组织,从而提高试验合金的蠕变性能。结果表明:Sr元素和固溶时效处理对Mg-3Al-1Si合金的铸态组织均有很强的细化作用,Sr含量为0.4wt%,时效时间为24 h时,细化效果达到最佳;随Sr含量增加及时效时间延长,Mg-3Al-1Si合金的蠕变寿命提高,但时效36 h时出现过时效,蠕变寿命降低。Mg-3Al-1Si-0.4Sr合金经420 ℃×10 h固溶+180 ℃×24 h时效处理后,蠕变寿命为62.32 h,稳态蠕变速率为5.545×10^-6 mm/s,蠕变性能最优,蠕变断口形貌由解理断裂逐渐转变为韧性断裂。     

Sb对Mg-5Sn-2Al-1.5Zn-0.8Si合金组织和性能的影响

在熔炼时以单质形式加入Sb元素,研究了不同含量的Sb对Mg-5Sn-2Al-1.5Zn-0.8Si合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Sb能与Mg基体结合生成Mg3Sb2相。加入0.9%(质量分数)的Sb对Mg2Si相的汉字状结构具有强烈变质作用,Mg2Si中的Si能与Sn发生取代作用,生成Mg2(Si,Sn)复合相,该相的物理性能介于Mg2Si与Mg2Sn之间。随着Sb含量的增加,铸态合金和挤压态合金的延伸率逐渐减小,而抗拉强度呈现先增加后降低的趋势。挤压态合金的强度和塑性明显优于铸态合金,并且Sb含量的增加有利于改善Mg-5Sn-2Al-1.5Zn-0.8Si合金的耐热性能。     

流变轧制AZ91合金的热处理和组织性能调控

本文对连续流变轧制AZ91合金在热处理过程中的组织和力学性能演化进行了研究。热处理后两种析出相在基体中出现：一种是晶界处的非连续析出相,另一种是从过饱和基体中析出的小尺寸连续析出相。随着时效温度升高,原子扩散速度也随之提高,导致更多的析出相生成和长大。合金的维氏硬度和拉伸强度峰值在16小时时效后出现,而合金的延伸率随着时效时间的延长和时效温度的提高呈下降趋势。经过对实验结果的分析,适合提升合金综合力学性能的热处理制度为415°C固溶20小时加220°C时效16小时。经热处理后得到的维氏硬度、拉伸强度和延伸率分别为：99 HV,251 MPa和4.5%,各项性能均显著优于流变轧制态合金。相对于传统成型手段,流变轧制加热处理方法成型的AZ91合金展现了优异且均衡的综合力学性能。     

Y对AZ91D镁合金组织及力学性能的影响

研究了稀土元素钇（Y）对AZ91D镁合金铸态及热处理态的组织和力学性能的影响。结果表明：Y会强烈地细化合金组织，并在合金中生成方块状的Al6Mn6Y相及杆状的Al2Y相。少量的Y能显著提高合金的力学性能，当Y含量（质量分数）达到1．5％时，合金得到最佳的力学性能。另外，含Y的AZ91D合金固溶处理后硬度及抗拉强度皆高于原AZ91D合金，并且Y会推迟镁合金的时效过程，延长时效峰值的到来时间。     

添加Ca和Sr元素对ZK61镁合金组织与性能的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、Vickers硬度计及拉伸试验机等观察并研究了添加Ca和Sr元素及热处理工艺对ZK61镁合金组织和力学性能的影响。结果表明:单独添加Ca元素时,在ZK61-xCa合金α-Mg基体上析出了形状不规则的MgZn和MgZn2相;复合添加Ca、Sr元素时,在α-Mg基体上形成了沿晶界分布的Mg17Sr2新相。当固溶温度和时间为350℃×12 h,时效温度和时间为200℃×12 h时,合金的组织与性能达到最优。当元素Ca=1.0%,Sr=0.5%时,热处理后合金的性能最优,其抗拉强度为141.9 MPa,伸长率为15.6%,维氏硬度为51.6 HV。     

硼酸镁晶须增强镁基复合材料高温蠕变性能

通过高温蠕变试验并对微观组织及蠕变断口形貌进行了观察,研究了硼酸镁晶须增强镁基复合材料在高温下的蠕变性能.结果表明,高温对AZ91D合金的抗蠕变性能具有很大的影响.硼酸镁晶须增强镁基复合材料在300℃、30 MPa下的蠕变寿命达到了约24 h,而基体合金只有6 h,说明硼酸镁品须对基体合金的增强作用明显.硼酸镁晶须增强镁基复合材料比基体镁合金的蠕变速率低2～3个数量级.发现了沿晶滑移和由于晶须拔出导致与基体结合的松动而产生的部分镁合金整体脱落是复合材料蠕变破坏的主要原因.     

时效工艺对WE43镁合金组织与力学性能的影响

研究了WE43稀土镁合金在不同热处理工艺下显微组织、力学性能的变化规律,从而得出最佳的热处理工艺。研究结果表明WE43稀土镁合金铸态组织为等轴状晶粒,比较均匀,平均晶粒尺寸为40 μm;铸造冷却凝固的过程中,在晶界处形成了离异共晶组织;经520 ℃×8 h固溶处理后的组织,共晶相的数量和形态发生了明显的变化,枝晶偏析基本消除,晶界上仍有少量未溶的第二相。230 ℃×8 h时效后稀土第二相的数量增加,并且在晶粒内部析出了点状弥散的稀土相;经过250 ℃×16 h的时效后,合金的硬度达到了峰值,随着时效时间的继续延长,合金的硬度下降。固溶处理后WE43稀土镁合金的抗拉强度为162.59 MPa左右,断后伸长率约为5.0%;而经过250 ℃时效处理后,其抗拉强度明显增加,断后伸长率在4%左右。     

热处理工艺对镍基单晶合金性能的影响

通过能谱分析和拉伸蠕变试验研究了热处理工艺对1.8Re-4.0W镍基单晶合金性能的影响.试验结果表明,合金的最佳固溶处理温度为1320℃;合金经1280℃×4h空冷均匀化处理,1320C×4h空冷固溶处理,再1080℃×4h空冷时效和870℃×8h3次时效后,在1072℃、137 MPa条件下的蠕变寿命达221 h.该...     

Sn对AZ61镁合金微观组织与力学性能的影响

研究了Sn对AZ61镁合金显微组织和力学性能的影响。对显微组织的观察表明，当加入Sn之后，在铸态和热处理态合金中均发现了球形颗粒状的Mg：Sn。对合金力学性能的试验表明，少量的Sn可提高合金的抗拉强度和屈服强度。热处理态下，当Sn含量达到3％时合金的抗拉强度和屈服强度分别达到了274MPa和172MPa，但是伸长率下降到9％。拉伸断口的SEM形貌分析表明，加入Sn以后，合金断裂方式由解理断裂向准解理断裂转变。     

固溶时效对半固态挤压SiC/AZ91D组织与性能的影响

为了获得综合力学性能良好的镁基复合材料,采用近液相线保温法制备10μm 15%SiC/AZ91D(质量分数)半固态坯料进行半固态挤压后得到其复合材料,再经过415℃固溶处理24 h(T4)和进一步220℃时效处理8 h(T6)。结果表明:随着固溶时效的进行,晶界处的层片状和点状Mg₁₇Al₁₂相溶解,然后在晶粒中二次析出,并逐渐球化。与T6处理前的15%SiC/AZ91D复合材料相比,经T6处理后其具有良好的综合力学性能,拉伸强度、屈服强度、伸长率和硬度(HV)分别达到242 MPa、204 MPa、2.3%和1322 MPa。     

热处理工艺对ZC63镁合金组织及性能的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和力学万能试验机等研究了ZC63镁合金在不同热处理工艺下的显微组织和力学性能的变化规律。结果表明:ZC63镁合金铸态组织主要由α-Mg和呈网状分布的CuMgZn相组成;经热处理后,强化相主要由颗粒状的CuMgZn和Mg2Zn3相组成。实验合金在445℃固溶24 h后,随着时效温度的升高,合金的抗拉强度和硬度值都逐渐降低,但在180℃时效20 h,伸长率最高,达到17.2%。热处理后合金的拉伸断口形貌中分布有颗粒状CuMgZn析出相,阻碍了晶界和位错的运动,裂纹沿着颗粒状析出相的边界以及内部扩展。     

热挤压及固溶处理对AZ61镁合金组织和性能的影响

研究了不同温度下的热挤压工艺以及后续的固溶热处理对AZ61镁合金显微组织和力学性能的影响.利用扫描电子显微镜观察分析了AZ61镁合金拉伸断口形貌,探讨了其拉伸断裂机制.结果表明,热挤压可以细化晶粒、产生高密度位错从而有效提高合金的力学性能,试验发现在385℃下挤压AZ61镁合金组织均匀,塑性最好.经过热处理之后,370℃下挤压AZ61镁合金的强度有很大提高;385℃下挤压AZ61镁合金强度和塑性下降;400℃下挤压AZ61镁合金的塑性显著提高.     

锻压态AZ61镁合金的变形行为

对模压态AZ61镁合金在室温～150℃条件下的的力学性能及变形机制进行研究.结果表明:在拉伸速度1 mm/min,随着拉伸温度的升高,拉伸后的显微组织中晶界逐渐软化,动态再结晶有减少趋势,并伴随有孪晶出现,抗拉强度及屈服强度显著下降,而其伸长率在低温拉伸中的变化幅度有限;同时在90 ～ 130℃发生了动态应变时效;对拉伸断口的观察分析表明,随着温度的逐渐升高(≤150℃),其断裂机制由韧脆混合断裂逐渐变为韧性断裂.