锶合金化在镁合金中的作用

锶加入镁合金中可以提高合金的铸造性能;少量的锶加入到镁合金中,能够细化镁合金的组织,提高镁合金的室温力学性能;锶对不同系列镁合金力学性能的影响不尽相同;锶合金化可以改善镁合金的高温力学性能以及蠕变性能.锶是提高镁合金耐蚀性的有效合金元素,含锶镁合金有望成为新型的轻质耐高温材料.     

钙在铸造镁合金中的作用

钙加入到镁合金中可以提高其在空气中的着火点，合钙2％-5％的镁合金的着火点接近750℃，在通常的熔炼温度范围内不发生燃烧；少量的钙加入到镁合金中可细化镁合金的铸造组织，并提高其力学性能；此外，适量的钙在镁合金中形成热稳定性很高的第二相，显著提高镁合金的高温强度及蠕变性能，成为重要的汽车用低成本高温抗蠕变镁合金。     

硅钙合金在M9-6Al-0.5Mn合金中的应用

Mg2Si强化相可以提高镁合金的室温和高温性能,但汉字形Mg2Si,割裂基体,反而使合金的力学性能降低.本文首次将硅钙合金应用到镁合金,研究其对Mg-6Al-0.5Mn合金显微组织和性能的影响.结果表明,硅钙合金加入后改善了合金的显微组织,第2相趋于弥散分布,合金的平均晶粒尺寸从180μm减小到100μm;合金中形成了弥散分布、稳定性较高的规则多边形Mg2Si相,起到弥散强化作用;加入硅钙合金后,显著改善了合金的力学性能,Mg-6A1-0.5Mn合金的铸态显微硬度、抗拉强度、伸长率和冲击韧度都有明显的提高,合金的抗腐蚀性能也有了一定程度的改善.     

镁合金抗高温氧化机理研究进展

本文简要回顾了国内外镁合金抗高温氧化机理的研究进展,归纳总结了纯Mg的高温氧化机理和镁合金高温氧化热力学与动力学及抗氧化机理,并探讨了先进表征技术在镁合金高温氧化研究中的潜在应用前景,最后展望了耐高温氧化镁合金的发展方向。主要观点如下：镁合金主要是通过形成具有一定厚度、连续且致密的氧化膜来抑制Mg蒸气向外扩散和O的内渗透;镁合金的高温氧化通常与第二相的热稳定性有密切关系;当微量合金元素不足以在表面生成相应氧化物时,可通过形成置换固溶体和反应性元素效应来提高保护作用;具有表面活性的元素会在合金表面富集并减小氧化物尺寸,从而增强氧化层;合金元素的选择性氧化与协同作用对镁合金的抗氧化性能至关重要;在镁合金中加入纳米或微型颗粒可通过减少特定的氧化区域来提高镁合金的高温抗氧化性。未来关于耐高温氧化镁合金的研究可基于以下方面继续深入：应用先进表征技术精准揭示镁合金抗氧化的机理和本质;建立合金元素与氧化膜晶粒尺寸和力学性能的内在关联;设计合理的多合金元素成分体系。     

Y、Ca对AZ81镁合金耐热性能的影响

试验研究了添加w(Y)=2%的稀土元素Y和不同含量的碱土元素Ca对AZ81镁合金的高温组织和力学性能的影响。拉伸试验结果表明,稀土元素Y及碱土元素Ca可提高AZ81镁合金高温强度,伸长率随着钙含量的增加先升高后降低。微观分析表明,稀土元素Y及碱土元素Ca的加入可以使AZ81镁合金的组织细化,从而改善其高温性能。     

稀土微合金化耐热镁合金的组织与性能研究

研究了稀土元素La和Nd对镁合金铸态组织、常温力学性能和高温力学性能的影响。结果表明,当在镁合金中分别添加相同含量的La和Nd时,与La相比Nd更有助于提高合金的综合性能。当合金中添加2%Nd时,合金可以取得最佳的常温和高温强度与塑性。     

锶对AZ91镁合金铸态组织和力学性能的影响

研究了锶(Sr)对AZ91镁合金铸态组织、拉伸性能及显微硬度的影响。结果表明:Sr的加入明显细化了基体合金的铸态组织,当Sr加入量较大时可以抑制Mg17Al12相的析出,并且在晶界上形成层片状的Al4Sr耐热相。加入适量的Sr能显著提高基体合金在175℃高温下的拉伸性能。而且,Sr的加入还能提高合金的显微硬度。     

锆在镁及镁合金中的作用

镁合金作为一种新型的工程材料具有许多独特的优点,锆作为微量元素加入到镁合金中,可以细化合金的微观组织,显著提高材料的力学性能,减少夹杂,改善镁合金的抗腐蚀性能等。论述了锆元素对镁合金各项性能的作用机理、锆元素细化镁合金晶粒的机制,提出合金制备过程中的加锆方式应是含锆镁合金今后研究的重点。     

Ba对AZ91镁合金组织和性能的影响

向AZ91镁合金中加入少量Ba后可以得到一种能直接暴露在大气中浇注的新型镁合金。试验结果表明：少量Ba可以明显提高AZ91合金的室温和高温拉伸强度，尤其是合金高温强度的提高更为明显；但过量Ba却会引起合金力学性能的下降，尤其是合金韧性急剧下降。对试样进行SEM和EDS分析发现，该新型镁合金的显微组织主要由α(Mg)基体、β(Mg17Al12)相和A14Ba相组成。     

锶在镁及其合金中的作用

在镁合金中添加适量的Sr,不仅可以降低过冷度,且易吸附在固/液界面的前沿形成富Sr的吸附膜,降低晶粒生长速度,从而细化晶粒.细小的晶粒有利于提高镁合金液的补缩能力,减少显微缩松,增加铸件的致密度.Sr与H2反应生成SrH2,减少氢气孔的析出.此外,在Mg-Al合金中加入Sr可以生成一些高温稳定的新相(Al10Mg13Sr),明显改善镁合金的高温蠕变性能和抗热裂性能.     

Ca和Ba对镁合金AZ63的燃点与熔体粘度的影响

研究了合金元素Ca和Ba对镁合金AZ63的燃点与熔体粘度的影响.结果表明:随着Ca或Ba量的增加,镁合金的燃点逐渐增大;随着温度的降低,镁合金熔体的动力粘度逐步增加,并且在963 K处降低;加Ba和加Ca的AZ63的燃点与粘滞性之间存在着某种关系,即粘滞性增大,镁合金燃点则提高.因此,可以通过测定不同的合金元素与镁合金的粘滞性的关系来判断该元素的阻燃作用,这是一条寻找有效阻燃合金元素的新思路.     

Ca对ZA63合金组织和力学性能的影响

通过合金制备、微观分析和力学性能测试等方法研究了Ca对ZA63合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,当加入Ca元素后,舍金晶粒细化,半连续网状的τ相变为细小粒状或棒状,颗粒状τ相更为细小,并形成了细小高熔点Al_2Ca相.随着Ca含量的增加,固溶时效态合金在室温、150℃和175℃温度下的抗拉强度和延伸率基本上呈先升高后降低的趋势.当Ca含量为1.0%时,合金在各温度下的抗拉强度和延伸率都达到最大值.     

含Ca及Si镁合金的显微组织及力学性能

采用光学显微镜、扫描和透射电子显微镜研究了含Ca、 Si镁合金的显微组织特征. 铸态下, 仅含Ca的镁合金主要由镁基体和晶界离异共晶组织(Mg Mg2Ca)组成; 加入约0.5%(质量分数)Si后, 晶界离异共晶组织消失, 在晶界附近及晶内形成弥散分布的细小点状(球状)、针状和粗块状CaMgSi相; 当含Si量较高(约1.0%)时, 出现中国字形(针状)的Mg2Si相. 固溶时效后, 只含Ca的镁合金中晶界处离异共晶组织消失, 代之以长大了的颗粒状Mg2Ca相; 而Mg-Ca-Si合金的固溶时效组织较铸态无明显变化. 对合金常温和高温短时拉伸性能也作了初步探讨.     

Sb低合金化对Mg—9Al基合金显微组织和力学性能的影响

研究了合金元素Ｓｂ 对Ｍｇ９Ａｌ０ ．８Ｚｎ（ＡＺ９１） 基合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Ｓｂ加入后改善了合金的铸态组织, 使粗大的树枝晶变得更细小、弥散,Ｓｂ 主要是以弥散的第二相Ｍｇ３Ｓｂ２ 的形式分布于基体中。由于该相致密, 熔点高, 热稳定性好, 强化了晶界, 使得合金室温和高温力学性能得到一定的改善, 尤其使得抗高温蠕变性能大幅度提高, 塑性并没有受到明显损害。     

Effects of combined addition of Y and Ca on microstructure and mechanical properties of die casting AZ91 alloy

A series of die casting heat-resistant magnesium alloys based on Mg-Al system were developed for automotive application by adding Y and various amounts of Ca. The mechanical properties and microstructures of die casting AZ91 alloy with combined addition of Y and Ca were investigated by optical microscopy, scanning electronic microscopy, X-ray diffractometry and mechanical property test. The results show that the combined addition of Y and Ca can refine the as-die-cast microstructure, result in the formation of Al2Ca phase and Al2Y phase, and inhibit the precipitation of Mg17Al12 phase. The combined addition of Y and small amount of Ca has little influence on the ambient temperature tensile properties, but increasing the content of Ca can improve significantly the tensile strength at both ambient and elevated temperatures. It is found that for AZ91-1Y-xCa alloy, the hardness and the elevated temperature tensile strength increase, while the elongation decreases with increasing the addition of Ca. The mechanism of mechanical properties improvement caused by the combined addition of Y and Ca was also discussed.     

锶和钙在镁-铝系合金中的应用及研究进展

论述了耐热镁合金的研究现状。介绍了碱土元素Ca和Sr对Mg-Al系合金的铸造性能、微观组织、拉伸性能和抗蠕变性能的影响。同时对Ca、Sr在镁合金中应用前景作了展望。     

Effect of Ca and Y additions on oxidation behavior of AZ91 alloy at elevated temperatures

In order to develop the ignition-proof magnesium alloy, the effect of alloying elements, Ca and Y, on the oxidation behavior of AZ91 magnesium alloy at elevated temperatures was investigated. The ignition-proof performance, oxide products and oxidation kinetics of Ca- and Y-containing AZ91 alloys were studied. The results indicate that the proper addition of Ca can increase the ignition point of AZ91 alloy greatly. However, the oxide film of Ca-bearing AZ91 alloy formed at elevated temperature is thick and brittle, which is prone to crack in melting and cooling process. In addition, the oxide film of AZ91-xCa alloy is incompact and cannot inhibit the diffusion of reaction particles. The oxide film of AZ91-xCa alloy turns to thin and plastic one after Y is added, and the density of the oxide film increases greatly due to the formation of composite oxide film composed of MgO, CaO and Y2O3.     

Comparison of as-cast microstructure,tensile and creep properties for Mg-3Sn-1Ca and Mg-3Sn-2Ca magnesium alloys

The as-cast microstructure,tensile and creep properties of Mg-3Sn-1Ca and Mg-3Sn-2Ca magnesium alloys were investigated and compared by using optical microscopy and scanning electron microscopy,X-ray diffraction analysis and tensile tests. The results indicate that the as-cast microstructures of Mg-3Sn-1Ca and Mg-3Sn-2Ca alloys are different.The former is mainly composed ofα-Mg,eutectic CaMgSn and solid state precipitation of Mg 2 Sn,whereas the latter is mainly composed ofα-Mg, primary CaMgSn,eutectic CaMgSn and Mg2Ca phases.As a result,the two alloys obtain different tensile and creep properties. Mg-3Sn-1Ca alloy shows relatively higher ultimate tensile strength and elongation at room temperature and 150℃than Mg-3Sn-2Ca alloy,however,the yield strengths of Mg-3Sn-1Ca alloy at room temperature and 150℃are relatively low.In addition,the creep properties of Mg-3Sn-1Ca alloy at 150℃and 70 MPa for 100 h are obviously lower than those of the Mg-3Sn-2Ca alloy.     

Mg-Nd系合金及Nd在镁合金中的应用与展望

Nd元素能在一定程度上细化镁合金晶粒,同时能改善合金的室温与高温的力学性能与抗蠕变性能,在镁合金中得到广泛的应用.本文主要对Mg-Nd系合金的研究现状与进展进行了详细的论述,同时系统的介绍了稀土Nd对于不同系镁合金组织与性能的影响,并展望了稀土Nd在镁合金中的应用前景.