铸造方法对体育器材用镁合金疲劳性能的影响

分别采用常规铸造和增压型差压铸造法制备了体育运动器材用AZ91-0.15Y镁合金,并研究了其显微结构和疲劳性能。结果表明,与常规铸造相比,增压型差压铸造明显细化了该合金的显微组织,提高了合金的疲劳性能。并且,疲劳断口由常规铸造的脆性断裂转变为增压型差压铸造的解理断裂和韧性断裂的混合特征。     

镁合金疲劳性能的研究现状及展望

总结了近些年镁合金疲劳性能的研究,阐述了镁合金疲劳裂纹萌生和扩展理论,介绍了显微组织、冶金因素、环境介质、平均应力、温度等方面对镁合金疲劳性能的影响情况,归纳了提高镁合金疲劳强度和疲劳寿命的主要手段：表面形变强化、表面涂层处理、原料质量的改善以及晶粒细化等。展望了镁合金疲劳性能的研究前景。     

镁合金焊接接头疲劳性能研究现状和发展趋势

对近年来镁合金及其焊接接头疲劳性能的研究现状和最新成果与进展进行了总结,指出了目前在镁合金焊接接头疲劳研究领域存在的问题与不足,最后分析了镁合金焊接接头疲劳性能和疲劳寿命的研究方向和工作重点.     

Ca和Sr对AZ91D镁合金低周疲劳性能的影响

研究了合金元素Ca、Sr复合添加对金属型铸造镁合金AZ91D的低周疲劳性能的影响。通过运用控制总应变幅0.05 mm～0.25 mm范围内,在应力比R=-1条件下施加拉-压载荷,测试不同状态下合金的低周疲劳性能,并利用光学电子显微镜观察了材料在不同状态下的显微组织及低周疲劳断口特征。结果表明:Ca、Sr元素的添加能细化铸态AZ91D镁合金的晶粒,复合加入0.4%Ca和0.3%Sr,可以提高镁合金的低周疲劳性能。     

镁合金疲劳性能的研究现状

针对近几年镁合金疲劳性能的研究进行总结，从冶金因素、形状因素、加载制度、介质和温度等方面考察对镁合金疲劳性能的影响。归纳提高镁合金抗疲劳性能的途径：热处理、滚压强化和喷丸处理等。提出对镁合金疲劳性能研究的展望。     

医用可降解镁合金腐蚀疲劳行为研究进展

镁合金由于良好的生物安全性和力学承载性,同时兼具可控的体内外降解速率,被誉为新一代的"革命性医用金属材料"。然而,在湿润气氛条件下镁合金的耐蚀性能较差,尤其是在复杂载荷和腐蚀疲劳作用下(经历动态交变载荷及腐蚀介质协同作用)镁合金的力学固定/支撑功能急剧骤减,导致植入物过早/提前失效。因此,本文从医用镁合金疲劳失效的施加载荷、频率与腐蚀因素的耦合机理出发,针对医用镁合金体内外腐蚀疲劳寿命、断口微区特征和腐蚀速率间定量关系,阐述交变载荷下腐蚀疲劳失效微观机制。同时,深入解析了疲劳微裂纹萌生/扩展机理,全面总结了提升镁合金腐蚀疲劳性能的举措,以及展望了生物医用可降解镁合金的应用前景和发展方向。     

V/C对铸造热作模具钢热疲劳性能的影响

采用自约束热疲劳试验方法,研究了不同V/C对铸造热作模具钢热疲劳性能的影响,并对比研究了铸造热作模具钢和H13钢的热疲劳性能。结果表明,铸造热作模具钢的热疲劳属高周热疲劳,其热疲劳性能取决于钢的热强性和热稳定性。随着V/C增加,热疲劳抗力先增后减,当V/C比为3.0时,组织中析出了细小弥散的VC,改善了钢的热强性和热稳定性,热疲劳抗力最高。铸造热作模具钢的热疲劳性能明显高于H13钢。     

AM50镁合金孔挤压强化对其疲劳性能的影响

目的研究孔挤压处理对AM50镁合金疲劳性能的影响。方法对AM50镁合金进行孔挤压强化处理,使试样表面产生有益的残余压应力分布,并对残余应力的分布进行测定。对未处理镁合金及孔挤压镁合金进行疲劳性能测试,对比疲劳寿命及疲劳裂纹扩展速率,对疲劳断口进行扫描,分析孔挤压对AM50镁合金疲劳性能的影响。结果孔挤压处理后,孔周围残余压应力深度达到5.5 mm,且最大压应力值达-563 MPa,试样的疲劳寿命较未处理时增加了9倍,疲劳裂纹扩展速率大大降低,疲劳裂纹源由未处理时的孔表面转移到了挤压强化层内部。结论孔挤压可以明显抑制疲劳裂纹的萌生,延长疲劳寿命。     

重力铸造镁合金AZ91高周疲劳性能研究

研究了重力铸造镁合金AZ91在应力比R=0.1条件下的高周疲劳性能。显微组织观察表明,AZ91合金中主要存在-αMg基体和-βMg17Al12两种相。力学性能测试表明,在室温条件下,AZ91合金的抗拉强度、伸长率、硬度和条件疲劳强度分别为128 MPa、2.3%、HB 63和58 MPa。疲劳断口SEM形貌分析表明,可以观察到疲劳源区、疲劳裂纹扩展区和瞬断区三个区域,断口上有较多的撕裂棱,同时也可以看到韧窝的存在,表现为准解理和韧性断裂的混合特征。     

合金元素对体育器材用镁合金疲劳性能的影响

在Mg-Zn-Zr镁合金中添加不同含量的合金元素Sr或V,对其微观组织、室温疲劳性能和热疲劳性能进行研究。结果表明,添加合金元素Sr或V,尤其是复合添加Sr和V,可以有效改善Mg-Zn-Zr镁合金的室温疲劳性能和热疲劳性能。与未添加合金元素相比,复合添加Sr和V可使其室温疲劳寿命增加248.2%,在300~0℃循环1 000次后的单位面积质量增重减少79.2%。     

压铸稀土镁合金高周疲劳试验研究

采用升降法对AZ91D、AZ91D 1?和AZ91D 2?压铸镁合金室温高周疲劳行为进行了试验研究。结果表明:适量稀土Ce的添加能够使压铸镁合金AZ91D的室温拉伸性能和疲劳强度得到提高;利用升降法计算出3种成分合金在应力比R=0.1、循环基数为107下的条件疲劳极限分别为96.7 MPa1、16.3 MPa和105.5 MPa,相当于其抗拉强度的46%左右;合金的疲劳断口呈现出准解理与韧窝断裂的混合特征。     

稀土Y和Nd对ZM5合金组织和性能的影响

以ZM5镁合金为基体材料，应用铸造方法制备了4种不同稀土含量和比例的稀土镁合金。考察分析了稀土Y和Nd对ZM5合金组织结构、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Ti2Mg3Al3，它对于减少晶界处第二相的析出有积极作用。ZM5合金的组织结构、力学性能和腐蚀性能随稀土Y和Nd的比例不同而有比较大的差异，在所有考察的ZM5合金中，添加2％Y和1％Nd稀土的合金综合效果最好。     

压铸镁合金AZ91D高周疲劳性能研究

研究了压铸镁合金AZ91D在应力比R=0．1条件下的高周疲劳性能。结果表明：AZ91D压铸镁合金的室温条件疲劳强度在应力比R=0．1时大约相当于其抗拉强度的44％；AZ91D合金内部的一些缺陷如夹杂等，容易引起应力集中，从而导致裂纹的萌生；AZ91D合金的疲劳断口可以观察到3个典型区域：疲劳源区、疲劳裂纹扩展区和瞬断区。疲劳裂纹扩展区的疲劳裂纹不明显，疲劳断口呈现出准解理断口的形貌。     

压铸态Mg-7Al-0.5Y合金的低周疲劳行为

研究了压铸态Mg-7Al-0.5Y合金在全反向总应变模式控制下的低周疲劳行为。结果表明,在所采用的不同外加总应变幅下,压铸态Mg-7Al-0.5Y合金均可呈现循环应变硬化,且在0.9%的外加总应变幅下,合金在疲劳变形期间发生了动态应变时效;合金的弹性应变幅、塑性应变幅与断裂时的载荷反向周次之间的关系可分别由Basquin和Coffin-Manson描述。断口形貌的扫描电子显微分析揭示,低周疲劳加载条件下,对于压铸态Mg-7Al-0.5Y合金而言,疲劳裂纹以穿晶方式萌生于疲劳试样表面,并以穿晶方式扩展。     

热处理对AE42压铸镁合金低周疲劳行为的影响

研究了固溶+时效处理(T6)对AE42压铸镁合金在疲劳加载条件下的循环应力响应行为、疲劳寿命以及断裂行为的影响。结果表明,压铸态和固溶+时效态的AE42镁合金均表现为循环应变硬化,固溶+时效处理可导致AE42压铸镁合金的循环应力幅有所提高,并可有效提高AE42压铸镁合金的疲劳寿命。疲劳断口形貌观察结果表明,疲劳裂纹萌生于疲劳试样的表面,并以穿晶方式扩展。     

压铸镁合金高温蠕变研究现状及进展

综述了压铸镁合金高温蠕变的失效形式及机理 ,结合汽车用镁合金部件的实际制备 ,分析和讨论了提高压铸镁合金抗高温蠕变性能的方法 ,提出了在开发耐高温蠕变镁合金时应注意的问题。     

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。     

Experimental and numerical study of the effects of porosity on fatigue crack initiation of HPDC magnesium AM60B alloy

In this study, high-cycle fatigue tests were conducted on specimens machined from 50 sequentially cast instrument panels made from high-pressure die-cast (HPDC) AM60B magnesium alloy. The fatigue life data were described by a two-parameter Weibull model. SEM analyses on the fracture surfaces showed the initiation of the fatigue cracks occurred exclusively at casting pores close to the machined surfaces. The dependence of local maximum plastic shear strain range on casting pore features and loading conditions was studied quantitatively by finite element simulation including varying the pore size, geometry and spacing, proximity to the free surface, as well as loading ratios. A constitutive plasticity model, the classic Ohno–Wang's kinematic hardening rule, was employed to simulate the isothermal monotonic and cyclic behaviour of magnesium AM60B alloy under uniaxial loading. The simulation results illuminated the microstructure–property relations for fatigue crack incubation and the resultant scatter in fatigue life.     

MAKING DUCTILE CAST IRON WITH ESR PROCESS

1.IntroductionTheapplicationofelectroslagremeltingprocess(ESR)tocastironcastingproductionhasbeendescribedbymanyauthors[ljZ],whoemphasizethatthecastingqualitiesareimprovedbyoverheatingandcleaningofmoltencastiron,andchangingthegraphiteformofcasting.Itisnecessarytoworkontheelectrochemicalaspectsoftheprocess,sincewehaveliquidmetalsurfaceactingaselectrodesincontactwithanionicliquidslag.IncontrastwithmostESRprocessesinwhichthechemicalcompositionchangesbetweenthemeltingelectrodeandingotproducedfro…