Sr含量对AM80镁合金显微组织和力学性能的影响

采用OM、XRD、SEM和EDS研究不同Sr含量对AM80合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,Sr在晶界处发生偏聚,使晶粒长大受阻,从而细化α-Mg基体,Sr在枝晶尖端的富集改变了初生相α-Mg的形貌。随Sr含量增加,出现新相Al4Sr,β-Mg17Al12相含量不断降低直至完全消失。添加Sr可使AM80镁合金的室温力学性能得到明显改善,添加1.5%Sr(质量分数)时效果最好,其抗拉强度和伸长率分别达到最大值160 MPa和15.04%。随Sr含量的增加,AM80镁合金断裂方式由解理断裂向韧性断裂、再向解理断裂方式转变。     

Sm对AM60合金显微组织和力学性能的影响

借助光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和DNS100电子万能试验机研究AM60合金中加入Sm后的显微组织和力学性能,并分析Sm对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,添加元素Sm可以细化镁合金的晶粒,改变β相的形态和大小,从连续或断续网状、长条状,变为卵石状或颗粒状均匀弥散分布在α-Mg基体上,显著改善合金的显微组织。Sm的加入可形成稳定性较高的颗粒状Al2Sm高温化合物相。随着Sm含量的增加,合金的抗拉伸强度和伸长率呈现先升后降的趋势,当Sm含量为1.0%(质量分数,下同)时抗拉伸强度和伸长率分别达到最大值210MPa和6.9%。室温下AM60合金的断口呈解理断裂,加入Sm变质后其断口形貌表现为准解理+局部韧性断裂特征。     

Sn对AM60镁合金显微组织及力学性能的影响

分析了Sn对AM60镁合金显微组织及力学性能的影响。结果表明：AM60镁合金中加入Sn形成的Mg：Sn颗粒相能够细化合金晶粒,晶间组织β相由连续网状转变为不连续,提高了合金的力学性能。当Sn质量分数为1．2％时,合金的力学性能最佳,合金拉伸断裂方式由解理断裂变为准解理断裂;随着Sn元素含量的继续增加,其力学性能又逐渐降低。     

微量Sr对Mg-0.2Zn-0.1Mn-xSr医用可降解镁合金显微组织、力学性能及腐蚀性能的影响

本文主要研究在Mg-0.2Zn-0.1Mn中添加微量的Sr后,Mg-0.2Zn-0.1Mn-xSr（x=0.1、0.2、0.3）合金显微组织、力学性能及耐腐蚀性能的变化。显微组织观察结果表明随着Sr含量增加,晶粒尺寸明显降低;Mg17Sr2相在镁基体中呈颗粒状均匀弥散分布,且Mg17Sr2相体积随着Sr含量增加而长大。室温拉伸试验结果表明微量的Sr能够提高镁合金的抗拉强度和屈服强度,但延伸率却表现出下降的趋势。通过Kokubo模拟体液中的浸泡实验了解镁合金的降解行为。失重实验测得Mg-0.2Zn-0.1Mn-xSr (x=0,0.1,0.2,0.3)腐蚀速率为：6.85、6.01、6.80和7.52mm/a。微量Sr的添加能够提高镁合金的耐腐蚀性能;但随着Sr含量增加,镁合金更容易产生点蚀和晶间腐蚀,反而使镁合金耐腐蚀性能出现降低。这是因为添加微量Sr后镁合金晶粒细化,细小而弥散分布的Mg17Sr2相有助于腐蚀产物膜沉积形成对基体的保护,使得镁合金更耐蚀。而过大的Mg17Sr2相会加剧局部的微电偶腐蚀,破坏腐蚀产物膜,降低镁合金的耐腐蚀性能。结果表明Mg-0.2Zn-0.1Mn-0.1Sr具有最佳的力学性能和耐腐蚀性能配比。     

Ca添加量对AM60镁合金微观组织和力学性能的影响

制备了不同Ca含量的AM60-x Ca(x=0.8,1.6,3.2)镁合金,运用荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪和万能材料试验机等研究了Ca添加量对AM60镁合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着Ca元素的加入,合金中出现了骨骼状的Al_2Ca第二相,当Ca含量达到3.2%时,合金中的第二相全为Al_2Ca,且呈网状分布。随着Ca元素含量的增加,AM60镁合金的抗拉强度先增加后降低,而伸长率逐渐降低,在Ca含量为1.6%时,合金抗拉强度达到最大值126.8 MPa。Ca元素通过细晶强化、固溶强化和第二相强化提高了AM60镁合金的抗拉强度,但脆性Al_2Ca相在AM60镁合金晶界呈连续的网状分布严重降低了AM60-3.2Ca的抗拉强度。同时,脆性相Al_2Ca对塑性的提高不利,随着Ca含量增加,Al_2Ca相变得粗化,导致AM60-xCa的塑性降低。     

Sn对镁合金显微组织和力学性能的影响

研究了Sn元素对镁合金显微组织、物相和力学性能的影响。结果表明,当Sn含量达到4%时,使得合金组织晶粒细化,合金的综合力学性能得到了改善,其抗拉强度和伸长率分别达到了112.9 MPa和10%。在铸态合金中发现了鱼骨状的共晶组织(α-Mg+Mg2Sn)、杆状的离异共晶组织Mg2Sn和球形颗粒状的第二相Mg2Sn。此外,随着Sn含量的增加,合金室温下的断裂模式由解理断裂向准解理断裂,再向沿晶断裂转变。     

Ni对Be-Al合金组织和性能的影响

通过室温拉伸试验与金相显微镜和扫描电镜观察分析，研究了不同Ni含量的铸态Be-Al合金的显微组织和力学性能。结果表明，铸态Be-Al合金的组织由Be相镶嵌在Al相基体中组成，Ni主要分布在Be相中起强化作用。Ni含量对Be—Al合金的室温抗拉强度、屈服强度和洛氏硬度有较大影响，Ni含量在4％时合金的性能最佳。合金室温下的断裂是由Al相的延性断裂和Be相的解理断裂构成的混合型断裂。     

触变挤压铜合金力学性能研究

采用触变挤压工艺成形ZCuSn10P1铜合金轴套零件,通过单向拉伸实验和硬度实验研究了触变挤压铜合金的抗拉强度、延伸率、布氏硬度和显微硬度,利用扫描电镜观测了断口形貌并分析了断裂方式,分析了成形比压对触变挤压铜合金力学性能的影响规律。结果表明,抗拉强度随成形比压增加而先增加后降低。延伸率随成形比压增加而不断减小。成形比压与抗拉强度和延伸率的函数关系分别为抛物线和幂指数。触变挤压铜合金拉伸断裂方式为沿晶断裂和韧性断裂的混合型断裂。布氏硬度随成形比压增加而先增加后降低。相同工艺条件时,液相显微硬度值最高,固液界面次之,固相最低。固相、固液界面和液相的显微硬度均随成形比压增加而先增加后降低。触变挤压铜合金综合力学性能要高于常规铸造,较佳工艺参数为成形比压250 MPa、挤压速率15 mm/s,其抗拉强度、延伸率和布氏硬度分别为387 MPa、2.8%、128 HBW。     

Zn含量对Mg-xZn合金组织和力学性能的影响

制备了Mg-x Zn二元合金,研究了不同Zn含量对铸态Mg-x Zn(x=2,4,6,8,10和15,质量分数)合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,合金组织主要由基体α-Mg和沿晶界分布的共晶相组成。随着Zn含量增加,共晶相的形态由颗粒状逐渐演变成完全连续的网状,晶粒尺寸得到细化;合金的抗拉强度和伸长率都呈先增加后减小的趋势。当Zn含量为4%时,合金的伸长率获得了最大值,为10.78%,而抗拉强度在Zn含量为6%时达到了210 MPa。Zn含量的逐渐增加使合金的断裂行为由准解理断裂向解理断裂转变。     

铝含量和退火温度对锆铝合金相组成和力学性能的影响

利用非自耗电弧炉熔炼了Al含量为6.0%,7.0%,8.0%(质量分数)的锆铝二元合金,通过退火过程中的包析反应得到了不同相组成的Zr3Al基合金,借助光学显微镜、XRD分析研究了合金的金相组织和相组成,进行了显微硬度测定和拉伸试验。结果表明:铸态的锆铝合金显微硬度随着铝含量的增加而增大;退火可得到组织均匀的Zr3Al基合金,其显微硬度和抗拉强度主要与相组成和基体晶粒大小有关,而与第二相的形态无关;合金的显微硬度、抗拉强度随着Zr3Al相的增多而增大,延伸率随着Zr3Al相的增多而减小;合金的显微硬度、抗拉强度和延伸率随着Zr3Al晶粒的细化而不同程度地增大。     

Influence of Sr on microstructure and mechanical properties of ZL114 cast alloy

In the present work,the effects of trace element Sr on the microstructure,tensile properties,fractography and morphology of the eutectic Si of ZL114A (Al-7Si) cast alloy were investigated.The cast ZL114A aluminum alloy was prepared using a metal mold,and then heat treated with the T6 technique.The test results of mechanical properties show that modification element Sr can improve significantly the ultimate tensile strength,elongation and hardness of the ZL114A-T6 aluminum alloy.By adding 0.04％Sr,the values of the tensile strength Rm,elongation A and hardness HB increase from 230 MPa,1％ and 65 to the maximum of 305 MPa,8％,and 100,respectively.SEM analysis indicates that the near tensile fracture surface on longitudinal section of the ZL114A-T6 alloy reveals a transgranular fracture mode without Sr modification,while the tensile fracture is an intergranular fracture mode after Sr modification.The morphology of the eutectic Si phase is changed from acicular to fine fibrous.     

固溶压力对AM60镁合金组织和性能的影响

对铸态AM60镁合金在施加不同压力作用下(常压及3、4、5 GPa),450℃固溶处理40 min。使用金相显微镜和X射线衍射仪表征了合金的微观结构,采用显微硬度计和拉伸试验仪研究了合金的力学性能。结果表明,固溶压力的提高促进了合金中沿晶界网状分布的粗大β-Mg17Al12相的破裂并溶入到α-Mg基体。这种现象有利于合金的抗拉强度、伸长率和断面收缩率显著提高,而显微硬度有所下降。     

粗镁直接熔炼AM60B镁合金中的夹杂物及其力学性能

为了研究粗镁直接熔炼AM60B镁合金锭各个部分力学性能及夹杂物的分布,在粗镁熔炼AM60B镁合金锭的左、中、右各部取样,进行拉伸和冲击试验。采用SEM观察断口形貌.并用EDS分析镁合金中的夹杂物分布。结果表明,粗镁直接熔炼AM60B镁合金锭中间部分抗拉强度和屈服强度较两侧稍低一些,左、中、右各部分的伸长率依次增大。AM60B镁合金锭中间部分冲击韧度较两侧高一些。镁合金锭左侧部分含有硅夹杂物,中间部分有碳氧化合物,右侧部分有溶剂夹杂物。     

半固态工艺制备纳米SiC颗粒增强AM60镁合金的研究

使用半固态复合工艺,制备了纳米SiC颗粒增强AM60镁合金材料。利用光学显微镜、布氏硬度计和MTS材料试验机等设备研究了纳米SiC颗粒对镁合金的显微组织、力学性能和硬度的影响。结果表明,在镁合金中添加纳米SiC颗粒能够细化其组织,提高材料的综合力学性能。当纳米颗粒加入量(体积分数)为0.1%时,镁合金的综合性能达到最好,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别较未添加纳米颗粒的镁合金提高了56.9%、19.2%和69.3%,其硬度和冲击功也分别提高了16.4%和18.8%。同时,探讨了纳米SiC颗粒对镁合金的强韧化机理。     

累积叠轧温度对AZ31镁合金组织和性能的影响

通过光学显微镜、室温拉伸试验、显微硬度计、X射线衍射仪、扫描电镜等方法研究了累积叠轧温度对AZ31镁合金晶粒尺寸、基面织构、界面结合情况及力学性能的影响。结果表明:3道次累积叠轧后的AZ31镁合金晶粒细化效果明显,硬度增大,随着累积叠轧温度的升高,晶粒细化效果减弱,硬度增加趋势减弱。累积叠轧温度升高有弱化基面织构的作用。AZ31镁合板材在450 ℃累积叠轧3道次,综合力学性能最佳,为显微硬度70.64 HV0.05,抗拉强度288.64 MPa,屈服强度203.76 MPa,伸长率16.96%,界面结合强度21.53 MPa。     

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。     

纳米SiC颗粒增强AM60镁合金组织性能的研究

通过对纳米SiC颗粒的预处理,使用搅熔复合铸造工艺,制备了纳米SiC颗粒增强AM60铸造镁合金材料.研究了纳米SiC颗粒对镁合金的显微组织、力学性能和硬度等的影响.结果表明,在镁合金中添加纳米SiC颗粒能够细化其组织,提高材料的综合力学性能.当纳米SiC颗粒加入量(体积分数)为1.0%时,纳米颗粒增强AM60镁合金的抗拉强度、伸长率和硬度(HB)分别达到240 MPa、16.0%和53.9,较相同工艺下未加纳米颗粒的AM60分别提高了12.1%、40.3%和11.6%.同时对纳米SiC颗粒对镁合金的强化机理进行了探讨.     

镁合金轮毂反挤压铸造成形工艺研究

介绍了采用AM60B镁合金和液态挤压铸造技术成形摩托车轮毂,对该铸件的成形工艺进行了试验并加以分析。结果表明,铸型温度为240～280℃,浇注温度为680～700℃,反挤压比压为82～100MPa,保压时间为20～25s、充型速度为0.91m/s时,反挤压铸造AM60B合金的力学性能达到:σb=218～227MPa,硬度(HBS)为66～71,δ5=9.8%～10.7%,αk=(17.5～18.7)×104J/m2。