镁合金的阻尼性能研究进展

介绍了镁合金的阻尼机理,在常温下其阻尼机制主要是位错机制,在高温条件下,由于晶界也参与滑移,所以除了位错阻尼外还有晶界阻尼的贡献。着重介绍了Mg-Al系、Mg-Zr系、Mg-Li系、Mg-RE系以及镁基复合材料的阻尼特性．讲述了热处理工艺对镁合金阻尼性能及其力学性能的影响。     

镁合金的阻尼性能研究进展

介绍了镁合金的阻尼机理。在常温下其阻尼机制主要是位错机制，在高温条件下，由于晶界也参与滑移．所以除了位错阻尼外还有晶界阻尼的贡献。着重介绍了Mg-Al系、Mg-Zr系、Mg-Li系、Mg-RE系以及镁基复合材料的阻尼特性．讲述了热处理工艺对镁合金阻尼性能及其力学性能的影响。     

Y对AZ91D镁合金阻尼性能的影响

通过DMA等手段研究了Y元素对AZ91D镁合金阻尼性能的影响,并通过扫描电镜、X射线衍射、透射电镜等手段研究了不同Y含量下AZ91D合金的显微组织,在此基础上分析了显微组织与阻尼性能的关系.结果显示:Y元素能明显细化AZ91D合金的组织,随着Y含量的增加.β相逐渐变得细小、弥散,且合金中会出现弥散分布的A12Y相,根据G-L位错模型理论,固溶在α-Mg基体中的Y原子对合金中的位错线构成弱钉扎,A12Y等含Y合金相对合金中位错线构成强钉扎,且组织细化后合金中位错线相互缠结,导致AZ91D合金阻尼性能下降明显.     

热处理对ZK60镁合金力学和阻尼性能的影响

采用显微组织观察、拉伸试验、阻尼测试等方法研究了时效处理(T5)、固溶处理(T4)及固溶后时效处理(T6)3种不同热处理工艺对挤压态ZK60镁合金显微组织、力学性能及阻尼性能的影响.研究发现:这3种不同的热处理工艺对ZK60镁合金的抗拉强度、屈服强度及延伸率有一定的影响,但均可使ZK60镁合金的阻尼性能得到不同程度的提高,3种不同热处理工艺对ZK60镁合金阻尼性能的影响规律可通过G-L理论很好解释.     

加工工艺对ZK60镁合金力学性能和阻尼性能的影响

采用显微组织观察、拉伸实验和阻尼测试等方法研究了一次挤压、二次挤压及锻造这3种不同塑性加工工艺对ZK60镁合金的显微组织、力学性能及阻尼性能的影响.结果表明:ZK60变形镁合金经3种塑性加工工艺处理后,不同变形态间的抗拉强度、屈服强度及伸长率相差不大,但其阻尼性能却发生显著变化,其中锻造态ZK60镁合金的阻尼性能相对于挤压态的提高2倍多;采用G-L理论分析3种不同变形加工工艺对ZK60镁合金阻尼性能的影响规律.     

球状晶组织的制备及其对Mg-Zn-Y-Zr合金阻尼性能的影响

通过对Mg-3.0%Zn-0.6%Y-0.6%Zr合金(ZWK3)进行近液相线浇注和气泡搅拌法浇注,制备了含有球状晶组织的准晶增强镁合金,并研究了球状晶组织镁合金的组织特征和阻尼性能。研究发现,在低于合金液相线10℃时进行低温浇注,合金中出现球状晶组织;通过在合金液相线下6℃进行气泡搅拌处理,得到了大量细小圆整的球状晶组织。凝固组织的形态对合金的阻尼能力具有很大影响。球状晶组织的存在使Mg-3.0%Zn-0.6Y-0.6%Zr合金(ZWK3)的阻尼性能有很大的提高,具体表现为球状晶分布越均匀,颗粒圆整度越高,对材料阻尼性能的贡献也越显著。含有球状晶组织的镁合金其阻尼行为可由G-L模型解释。     

准晶增强Mg-0.6%Zr合金的力学与阻尼性能

在Mg-0.6%Zr高阻尼合金中加入质量比为5的Zn与Y元素,通过普通铸造方法向其中引入Mg-Zn-Y系准晶进行强化,并在此基础上研究准晶增强Mg-0.6%Zr合金的力学和阻尼性能。结果表明:Mg-5xZn-xY-0.6%Zr合金中生成一定含量的I-Mg3YZn6准晶相,I相的生成能大幅度提高Mg-0.6%Zr合金的力学性能;常温下Mg-5xZn-xY-0.6%Zr合金的阻尼行为可由G L位错模型解释,高温下界面阻尼机制启动,合金的阻尼值急剧升高;I相等准晶颗粒对晶界有钉扎作用,导致高温下Mg-4.5%Zn-0.9%Y-0.6%Zr等合金的阻尼性能不如Mg-0.6%Zr合金的。     

Ce对AZ91D镁合金力学性能与阻尼性能的影响

为了提高AZ91D 镁合金的力学性能与阻尼性能,利用OM(光学金相显微镜)和XRD 分析了金属型铸造不同Ce 含量AZ91D 合金的显微组织和相组成,测试了室温力学性能,用悬臂梁技术测量了其阻尼性能。结果表明,AZ91D合金中加入一定量Ce 后生成的Al4Ce 相被推移到生长界面,阻碍枝晶的自由生长,从而细化合金铸态组织;Ce 能提高AZ91D 合金室温抗拉强度,而对其屈服强度和延伸率影响不大,Ce 能提高合金的阻尼性能;AZ91D-0.7%Ce 合金晶粒细化效果佳,力学性能较理想,阻尼性能最高;合金的阻尼行为可用Granato-Lücke 理论来解释。     

热处理对数控机床零部件用镁合金阻尼性能的影响分析

采用不同工艺对数控机床零部件用Mg-Al-Zn-X系镁合金进行了热处理,并进行了显微组织、物相组成和室温阻尼性能的测试与对比分析。结果表明,适当的热处理,可以有效提高合金的阻尼性能;且分级均匀化退火的效果优于常规均匀化退火;在应变振幅为10-2时,常规均匀化退火的阻尼性能较未热处理时提高66.67%,分级均匀化退火则提高87.10%。     

Effects of Y on mechanical properties and damping capacity of ZK60 magnesium alloys

The microstructure,mechanical properties and damping capacity of ZK60-xY(x=0,1.5%,2.5%,4.0%,mass fraction) magnesium alloys were investigated by using the optical microscope(OM),X-ray diffractometer(XRD),universal tensile testing machine and dynamic mechanical analyzer(DMA).The mechanisms for damping capacity of referred alloys were discussed by Granato-Lücke theory.The results show that Y additions remarkably reduce grain size(the average grain size is 21.6,13.0,8.6 and 4.0μm,respectively),and the tensile properties are enhanced with grain refining(the yield tensile strength increases to 292 MPa from 210 MPa and ultimate tensile strength increases to 330 MPa from 315 MPa).For the ZK60-xY(x=0,1.5%,4.0%)alloys,the damping capacity decreases with the increase of Y content.However,for the ZK60-xY(x=2.5%)alloy,the damping capacity improves abnormally,which is possibly related to the formation of Mg3Y2Zn3(W)FCC phase in this alloy.     

固溶处理对ZK系镁合金力学及阻尼性能的影响

采用光学显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、拉伸试验以及动态热机械分析仪等研究了固溶处理对ZK系（ZK21,ZK40,ZK60）镁合金组织、力学及阻尼性能的影响。结果表明:经固溶处理后,ZK系合金的晶粒尺寸略有长大,第二相溶解、晶格畸变增加。晶界处脆性相的溶解产生的固溶强化效应导致固溶态合金的抗拉强度和显微硬度明显高于铸态。固溶处理后合金的与应变振幅无关阻尼下降、与应变振幅相关阻尼上升,且临界应变振幅明显增大。同一应变振幅下固溶态合金阻尼性能低于铸态;第二临界应变振幅(ε_cr2)增大使固溶态ZK系合金可以在更大应变振幅范围下使用。ZK系镁合金上述阻尼性能的变化可以用Granato-Lücke理论和塑性阻尼理论来解释。      

高阻尼镁合金Mg-0.6%Zr和Mg-Ni中内耗峰分析

在高阻尼镁合金研究中,发现了与合金室温下高阻尼性能有关的宽的弛豫内耗峰,该峰为位错内耗峰;该峰是基面位错在热激活作用下运动与点缺陷（空位与溶质原子）相互作用产生。同时在高阻尼合金Mg-Ni和Mg-0.6%Zr中发现了晶界内耗峰。有必要指出的是合金的显微组织会影响晶界弛豫：随着Ni的质量分数增加,晶粒细化同时晶界内耗峰向低温处迁移;同Mg-0.6%Zr合金相比,加入少量的Y后,Mg-0.6%Zr-Y合金晶界弛豫峰向高温处推进。     

粉末冶金法SiC_p/Mg基复合材料的力学性能和阻尼性能研究

采用粉末冶金法制备了SiC颗粒增强纯镁基复合材料,研究了它的力学性能与阻尼性能。SiC颗粒的加入显著提高了纯镁基复合材料的力学性能和阻尼性能。其中,10μm SiCp/Mg基复合材料的力学性能最好;室温下复合材料的阻尼性能优于纯镁的;纯镁及其SiC颗粒增强复合材料的内耗-温度曲线在100℃～150℃的温度范围内均出现与位错有关的内耗峰,随后随温度的升高内耗值继续增加,20μm SiCp/Mg基复合材料在200℃～250℃的温度范围内出现与界面滑移有关的内耗峰。     

阻尼合金的研究发展现状

阻尼合金不仅拥有将机械振动能转化为热能并耗散掉的物理特性,而且具有较好的力学性能.如果将阻尼合金制造成零件应用到装备中将能有效控制设备运行时产生的振动和噪声,因此具有重要的工程价值.概述了复相型、位错型、孪晶型、铁磁型和Fe-Mn基阻尼合金的阻尼机制,归纳了影响上述合金阻尼性能的因素以及提高合金阻尼性能的途径.同时,对...     

镁合金塑性成形技术研究进展

综述了镁合金塑性成形技术的研究现状,介绍了镁合金挤压、轧制、锻造、板料成形的成形特点及最新研究进展,探讨了关于镁合金塑性成形领域亟待解决的问题,展望了镁合金塑性成形技术的发展方向。     

Numerical modeling of damping capacity of Zn-Al alloys with fully lamellar microstructures

The damping behaviors of Zn-Al alloys with fully lamellar microstructures were simulated with the cell method. The influences of the grain boundary condition, the strain amplitude, the number of the lamellae in the grain （N） and the content ratio of Zn and Al in Zn-Al alloys on the damping capacity were investigated. The results indicate that the grain boundary condition has great influence on the damping capacity of Zn-Al alloys, and also affects the relationship between the damping capacity and the number of lamellae （N）. The variation of damping capacity with the strain amplitude is increasing exponentially with the strain amplitude and the damping capacity increases with the increasing of content of Zn.     

镁合金表面化学转化膜研究进展

总结镁合金表面化学转化膜的研究现状,介绍铬酸盐转化膜、锡酸盐转化膜、磷酸盐/高锰酸盐转化膜、稀土转化膜、植酸转化膜和钼酸转化膜的处理工艺,讨论磷酸盐/高锰酸盐转化膜的成膜机理,分析各种化学转化膜的优缺点,展望今后镁合金表面化学转化膜的发展方向。     

Influence of impurities on damping properties of ZK60 magnesium alloy

The influence of impurities on damping capacities of ZK60 magnesium alloys in the as-cast, as-extruded and T4-treated states was investigated by dynamically mechanical analyzer at room temperature. Granato and Lucke dislocation pinning model was employed to explain damping properties of the alloys. It is found that reducing impurity content can decrease the amount of second-phase particles, increase grain size and improve damping capacity of the as-cast alloy slightly. The as-extruded alloy with lower impurity content is found to possess obviously higher damping capacity in the relatively high strain region than that with higher impurity concentration, which appears to originate mainly from different dislocation characteristics. The variation tendency of damping property with change of impurity content after solution-treatment is also similar to that in the as-extruded and as-cast states. Meanwhile, the purification of the alloy results in an evident improvement in tensile yield strength in the as-extruded state.     

Precipitation and responding damping behavior of heat-treated AZ31 magnesium alloy

Microstructure observation and dynamic mechanical analysis were carried out to investigate the precipitation and responding damping behaviors of AZ31 magnesium alloy. All the strain amplitude-dependent damping curves of the aged alloys are located between the curves of solutionized and as-cast alloys, although they have different critical strain amplitudes. The G-L theory is employed to explain the damping mechanism involving the interaction between the dislocation and the precipitated phase. In addition, a damping peak is observed at temperatures close to 330 ℃ for AZ31 magnesium alloy, which is related to the β-Mg₁₇Al₁₂ phase dissolution.