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.     

Mg-Al-Zn-Si耐热镁合金Mg2Si相形貌及其对力学性能的影响

采用金相显微镜、X射线衍射仪、性能测试等分析测试手段,研究了Mg-Al-Zn-Si耐热镁合金中Mg2Si相的形貌及其对力学性能的影响.结果表明,当合金中添加少量的Si元素后,Mg2Si相以汉字状形貌存在;当Si含量增多时,开始出现多边形形貌的Mg2Si,且其含量随着Si含量的增多而增多,同时汉字状Mg2Si减少.多边形Mg2Si不利于合金的力学性能,其体积分数越高,合金的力学性能下降幅度越大.合金中Al含量越高,越容易抑制汉字状Mg2Si的生长,并促进多边形Mg2Si的生成.Mg2Si相由汉字状转化为多边形的临界区域,Al和Si元素的含量呈现一定的线性关系.     

锶、钕对Mg-9Al-1Si-0.3Zn合金微观组织和力学性能的影响

当镁合金中添加含量较高的Si时,会形成大量粗大汉字状的Mg2Si,严重影响合金的力学性能。通过Sr和Nd及其复合添加细化Mg-9Al-1Si-0.3Zn合金中粗大的Mg2Si,研究添加元素对合金微观组织和室温力学性能的影响,分析了Sr和Nd对Mg2Si的细化机制。结果表明,随着Sr的加入,汉字状Mg2Si的形貌得到改善,形成了均匀的多边形块状;当Sr添加到0.16%(质量分数,下同)时,Mg2Si得到了完全的细化。当同时添加Nd和Sr元素时,合金中出现新的以Mg,Al,Nd和Si形成的物相;随着Nd的增加,这种新的物相增多,这种化合物提供了Mg2Si相细化的异质核心。在Sr和Nd的复合作用下,汉字状Mg2Si被细化,合金的力学性能得到改善。     

Sb变质对Mg-6A1-1Zn-0.7Si镁合金热处理组织和力学性能的影响

通过金相、扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)和差热分析(DSC)等手段,研究Sb变质对Mg-6Al-1Zn-0.7Si镁合金热处理组织和力学性能的影响,尤其是对合金固溶处理组织的影响.结果表明:固溶处理可以变质Mg-6Al-1Zn-0.7Si镁合金铸态组织中的汉字状Mg2Si相,使Mg2Si相从汉字状变为短杆状和条块状,并且添加0.4%Sb到实验合金中可使固溶处理变质汉字状Mg2Si相的效果提高.也正是由于固溶处理可以使实验合金组织中的汉字状Mg2Si相变质,使得Mg-6A1-1Zn-0.7Si合金时效处理后获得了较铸态更高的的抗拉性能和抗蠕变性能,并且添加0.4%Sb可以进一步增强热处理对性能的改善作用.     

固溶处理对Sr变质镁合金中共晶Mg_2Si的影响

通过重力铸造制备了Sr变质Mg-2Al-Zn-Si合金,研究了Sr对共晶Mg2Si的变质效果,尤其是固溶处理对Sr变质Mg-2Al-Zn-Si合金中共晶Mg2Si的影响,分析了固溶处理对共晶Mg2Si的变质机理。结果表明,Sr对共晶Mg2Si相有明显的变质效果,Mg2Si由粗大汉字状变质为细小棒状或颗粒状;固溶处理对Mg-2Al-Zn-Si合金中共晶Mg2Si有显著的细化作用,汉字状Mg2Si退化为均匀圆球状,但对Sr变质后Mg-2Al-Zn-Si合金中共晶Mg2Si相的球化作用很差。固溶变质机理为Sr固溶于共晶Mg2Si相,改变Mg2Si相的优先生长方向及抑制了Si原子的扩散。     

含Si耐热镁合金中Mg_2Si相的研究进展

介绍了含Si耐热镁合金中Si的添加方式和Mg2Si相的形貌。综述了合金元素Sb、Ca、P和RE变质Mg2Si相的研究进展和变形处理(往复挤压、等通道转角挤压)对Mg2Si相的细化及破碎机制。最后指出含Si耐热镁合金目前存在的问题和今后发展的方向。     

Sb变质对Mg-6Al-1Zn-0．7Si镁合金热处理组织和力学性能的影响

通过金相、扫描电镜（SEM）、X射线衍射分析（XRD）和差热分析（DSC）等手段，研究Sb变质对Mg-6Al-1Zn-0．7Si镁合金热处理组织和力学性能的影响，尤其是对合金固溶处理组织的影响。结果表明：固溶处理可以变质Mg-6Al-1Zn-0．7Si镁合金铸态组织中的汉字状Mg2Si相，使Mg2Si相从汉字状变为短杆状和条块状，并且添加0．4％Sb到实验合金中可使固溶处理变质汉字状Mg2Si相的效果提高。也正是由于固溶处理可以使实验合金组织中的汉字状Mg2Si相变质，使得Mg-6Al-1Zn-0．7Si合金时效处理后获得了较铸态更高的的抗拉性能和抗蠕变性能，并且添加0．4％Sb可以进一步增强热处理对性能的改善作用。     

Ce、Y、Sb对Mg-9Al-6Si合金中Mg2Si相形貌的影响

细化镁合金中的硅化镁(Mg2Si)相,并使其均匀弥散可有效改善合金力学性能.考查Ce、Y和Sb变质对铸态Mg-9Al-6Si镁合金(质量百分比)中Mg2Si相组织形貌及其尺寸的影响.结果表明,经过变质后,合金中的Mg2Si相由粗大树枝状变为小块状和枝晶状,且分布趋于均匀.Mg2Si枝晶的一次,二次轴长及枝晶间距都减小.Ce对Mg2Si相的细化效果最好,组织中块状Mg2Si相小而多.Mg2Si相的生长前沿的Ce、Y和Sb和它们的化合物,如Al11Ce3、Al2Y和Mg3Sb2相,有效地抑制了Mg2Si的异向生长,阻碍其长大,因此导致Mg2Si相细化.     

Sb对Mg-4Al-4Si合金组织和力学性能的影响

研究了Sb对Mg-4Al-4Si(AS44)镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,未加Sb时,铸态AS44合金主要由α-Mg基体、β-Mg17Al12相和Mg2Si相组成,Mg2Si相呈粗大的骨骼状、块状和汉字状3种形态;加入少量的Sb(0.25%~1.25%)能有效细化Mg2Si相,并在合金中形成高熔点和较为弥散分布的Mg3Sb2相。随Sb含量的增加,Mg2Si相形貌发生显著变化,从粗大的骨骼状逐渐转变为块状和汉字状,当Sb含量达到1.25 wt%时,几乎全部转变为较细小的汉字状Mg2Si相颗粒。随着组织的改善,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率均得到不同程度的提高。     

Ca、Si复合合金化对AZ31镁合金显微组织的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、X射线能谱仪和X射线衍射仪研究了Ca、Si元素对AZ31镁合金铸态组织的影响。结果表明,在AZ31镁合金中同时加入Ca、Si元素后,Ca主要以固溶形式存在于AZ31镁合金中,Si的加入对Ca的分布没有产生影响,Si主要和Mg生成Mg2Si化合物,同时沿晶界分布的β-Mg17Al12相逐渐演变为在晶界附近和晶内弥散分布的细小点状(球状)和针状相。随着Si含量的增加,部分点状相开始粗化,并在基体中出现了汉字状的Mg2Si相。当加入0.3%的Ca与0.4%的Si时,合金铸态组织最为细化。     

MgCO3及Sr对过共晶AM60B-2．0％Si复合材料变质的研究

研究了Sr、MgCO3对过共晶AM60B-2．0％Si镁基复合材料中Mg2Si相及基体的复合变质作用。结果表明：Sr的加入量是决定其能否对复合材料中的Mg2Si相有效变质的重要因素。未变质的初生Mg2Si呈粗大的树枝状,经变质后转为多角形状;未变质的共晶Mg2Si呈粗大的汉字状,经变质后变为弥散而细小的短棒状或多边形粒状。同时,经MgCO3复合变质后,复合材料基体组织也得到了较好的细化,从而改善了复合材料的力学性能。     

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。     

Sr对Mg-4%Si合金中Mg2Si的变质作用

研究Sr对过共晶Mg-4%Si（质量分数）合金中Mg2Si相的变质作用与机理。Mg-4%Si合金中存在多面体形初生Mg2Si相与汉字状共晶Mg2Si相。添加Al-10%Sr可以明显细化初生Mg2Si相,同时可以将共晶Mg2Si相由汉字状变质为多面体状或者纤维状。对初生Mg2Si相的细化作用主要是由凝固过程中含Sr颗粒的异质形核作用引起的,而对共晶Mg2Si相的变质作用是由在凝固过程中熔体中的Sr原子在Mg2Si晶体生长表面富集,从而改变了其生长优势所致的。     

Sr对过共晶Mg-Si合金中初生Mg2Si相变质的影响

利Mg-20%Sr间合金对过共Mg-Si合金进行变质处理,对比研究了碱土元素Sr加入量对Mg2Si初晶变质效果(主要包括形态和尺寸)的影响规律,并讨论其变质机制.研究结果表明:碱土元素Sr对过共晶Mg-Si合金中的Mg2Si初晶可有效变质.随着Sr含量的增加,Mg2Si初晶的平均尺寸和尺寸分布范围均逐渐降低,其形态由粗大树枝状晶、细小树枝晶、非规则外形颗粒到规则外形颗粒逐渐过渡.当Sr含量达到2.0%,此Mg2Si初晶主要呈现为规则外形,平均尺寸为50μm左右.其变质机理应主要与碱土元素富集于Mg2Si相生长表面并抑制优先生长晶向的生长有关.