析出相对AZ91D挤压镁合金PLC效应的影响

研究了具有不同析出相含量的AZ91D挤压镁合金在拉伸变形中出现的Portevin-Le Chatelier(PLC)现象,讨论了析出相对其产生PLC效应的影响规律,指出AZ91D挤压镁合金产生PLC效应的微观机理。结果表明:Al溶质原子的浓度是影响AZ91D挤压镁合金产生PLC效应的主要因素,β-Mg_(17)Al_(12)相的析出抑制了AZ91D挤压镁合金不稳定塑性行为。当β-Mg_(17)Al_(12)相析出量较高时,AZ91D挤压镁合金表现为稳定的塑性流变过程,其对应的应力-应变曲线为光滑的曲线;随着β-Mg_(17)Al_(12)相析出量的降低,固溶于Mg基体中的Al原子量增加,固溶体内溶质原子浓度提高,拉伸曲线表现出明显的锯齿屈服并逐渐剧烈,即AZ91D挤压镁合金的PLC效应随β-Mg_(17)Al_(12)相析出量的减少和Al溶质原子浓度的提高而增强;当β-Mg_(17)Al_(12)相含量为1.0mass%,对应的曲线上只出现一个锯齿抖动,这是AZ91D挤压镁合金产生PLC效应的临界状态。     

稀土Nd对AZ80镁合金显微组织和力学性能的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜,研究了稀土Nd对AZ80镁合金组织和力学性能的影响。AZ80镁合金铸态组织由基体α-Mg和晶界处析出的粗大连续网状β-Mg_(17)Al_(12)相组成。添加Nd后,使原本粗大连续的β-Mg_(17)Al_(12)相转变为细小和断续分布,同时,合金中产生了形态分别呈杆状的Al_(11)Nd_3相和块状的Al2Nd稀土相。随着Nd元素添加量的增加,AZ80镁合金的铸态力学性能呈先提高后下降的趋势。当加入0.9%的Nd时,合金的铸态抗拉强度和屈服强度均达到最高,分别为205MPa和135MPa,伸长率达到7.5%。时效过程中稀土元素Nd抑制了片状β-Mg_(17)Al_(12)相的不连续析出,延迟合金达到峰时效的时间。T6处理后,AZ80-0.6Nd合金的抗拉强度和屈服强度最高,分别为221MPa和164MPa,伸长率为4.1%。     

稀土元素对AZ91D镁合金组织与性能的影响研究

采用稀土元素La对AZ91D镁合金进行材料改性,以提高该合金的力学性能与耐磨性。结果表明:AZ91D+La合金的晶粒及硬质β-Mg_(17)Al_(12)相较AZ91D镁合金要明显细化,并且AZ91D+La合金铸态组织中存在针状的稀土Al4La相。加入稀土元素La的AZ91D合金的硬度、屈服强度、伸长率和拉伸强度分别增长了14.77%、16.67%、12.12%、19.02%,且添加La的AZ91D合金较未添加稀土La的AZ91D镁合金具有更好的耐磨性。     

多道次固相合成AZ91D-Nd合金的组织演变规律及力学性能

采用多道次固相合成AZ91D镁合金屑和Mg-Nd中间合金屑,研究了固相合成过程中β-Mg_(17)Al_(12)相和中间合金屑的破碎机理及分散均匀性。结果表明:在多道次固相合成过程中,中间合金屑逐渐破碎,Nd元素溶入晶粒内部,形成固溶强化;以球团状颗粒在晶界处均匀分布,形成第二相粒子强化;粗大的β-Mg_(17)Al_(12)相被破碎,削弱了对基体的割裂影响;破碎的β-Mg_(17)Al_(12)相和中间合金颗粒促进了动态再结晶的发生,形成细晶强化,力学性能明显提高。AZ91D-Nd镁合金的抗拉强度达到323MPa,比铸态时提高了29.2%,伸长率达到7.2%,与铸态的相当。     

Ce含量对AZ31镁合金显微组织及耐蚀性能的影响

采用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和失重腐蚀试验,研究了不同Ce加入量时AZ31镁合金的显微组织、相组成及其在3.5%NaCl溶液中浸泡后的表面腐蚀形貌及腐蚀速率。结果表明:AZ31镁合金的显微组织主要由α-Mg固溶体和β-Mg_(17)Al_(12)相组成;加入质量分数为1.0%Ce~3.5%Ce后,AZ31镁合金的组织主要为α-Mg固溶体和Al-Ce相。当Ce含量为1.0%时,Al-Ce相尺寸小、数量少且沿晶界分布;随Ce含量增加,Al-Ce相数量增加,且出现偏聚加重现象。当Ce含量≤1.4%时,随Ce含量的增加,AZ31镁合金浸泡腐蚀76 h后的失重腐蚀速率变化较小;但当Ce含量1.4%时,随Ce含量增加,该合金腐蚀速率急剧增大,耐腐蚀性能下降。向AZ31镁合金中加入Ce,形成了Al-Ce相,抑制了β-Mg_(17)Al_(12)析出。添加1.0%Ce时,AZ31镁合金耐腐蚀性能达到最佳。     

Sm、Sb合金化对AZ61组织和力学性能的影响

研究了铸态AZ61-1Sm-xSb合金,并对其进行了热挤压和时效处理(T5)。结果表明,AZ61-1Sm-xSb合金的主要合金相为β-Mg_(17)Al_(12)、Al2Sm、Al3Sm及Sb Sm。与AZ61相比,AZ61-1Sm中的Mg_(17)Al_(12)相呈现不连续网状分布的特征;而在AZ61-1Sm中添加Sb,Mg_(17)Al_(12)不连续分布特征更趋明显,并出现针状SbSm相;当Sb添加量为1.5%(质量分数)时,大块状Sb Sm相出现,而β-Mg_(17)Al_(12)、Al2Sm、Al3Sm均为颗粒状并呈弥散分布。Sm和Sb的添加能提高AZ61合金挤压和时效态力学性能,在AZ61-1Sm合金中添加Sb元素能显著提高合金的高温强度。     

La对AZ80镁合金组织和性能的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、电子万能拉伸试验机、AUT85729电化学工作站等设备研究了La对AZ80镁合金组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,随着La的加入,铸态和挤压态AZ80合金的组织性能都得到了改善,晶粒尺寸减小,形成了新的杆状Al_(11)La_3相,但随着La含量的增加,杆状Al_(11)La_3的大小和数量逐渐增加,β-Mg_(17)Al_(12)相受到抑制,数量减少。La的添加提高了AZ80镁合金的强度和延展性,但当La含量增加到1%时,挤压AZ80合金的强度和延展性降低。采用电化学极化曲线测定了AZ80+x La合金的耐腐蚀性,结果表明,La的加入提高了AZ80镁合金的耐蚀性。加入0.5%La后,AZ80镁合金力学和耐腐蚀综合性能达到最佳。     

高温高压处理对AZ91D镁合金组织及耐腐蚀性的影响

使用六面顶压机对AZ91D镁合金进行高压处理,研究了该合金的显微组织及耐腐蚀性。AZ91D镁合金的耐腐蚀性与显微组织中位错缺陷及β-Mg_(17)Al_(12)相密切相关。常温高压处理后,合金相组成未发生改变,高压下形变产生的位错缺陷导致其腐蚀电流增大。高压处理时温度的升高,有利于消除位错缺陷,而且β-Mg_(17)Al_(12)相逐渐溶入到α-Mg基体中,使得该合金腐蚀电流呈减小趋势。因而,高温高压处理有利于AZ91D镁合金耐腐蚀性的提高。     

微量Y元素对AZ91D镁合金组织与力学性能的影响

研究了Y元素对AZ91D铸造镁合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,在AZ91D镁合金的铸造过程中加入Y元素可以有效细化和减少其第二相β-Mg_(17)Al_(12),并形成新的化合物Al_2Y。在室温(20℃)和160℃条件下,镁合金的抗拉强度和伸长率随着Y元素的增加呈现出先增加后降低的趋势,在Y含量为0.6%时力学性能最佳。而且,随着镁合金中Y含量从0逐渐增加到0.6%,试样在室温下的断裂方式由最初的脆性断裂转变为韧性断裂。     

Ca含量对Mg-5Al-10Zn-xCa镁合金组织与力学性能的影响

采用重力铸造法制备了Mg-5Al-10Zn-xCa(x=0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0, 1.25, 1.5,质量分数,%)镁合金。通过X射线衍射仪、光学显微镜和扫描电镜等研究了Ca含量对合金组织与力学性能的影响。结果表明:铸态Mg-5Al-10Zn-xCa合金主要由α-Mg基体、β-Mg_(17)Al_(12)、Mg_(32)(Al,Zn)_(49)、MgZn_2和Al_2Ca相组成。当Ca含量从0.25%增加到1.25%时,β-Mg_(17)Al_(12)相由粗大的网状转变为细小的网状分布于晶界上,基体晶粒显著细化,此时合金的室温抗拉强度达到最大值157 MPa,较未加Ca时提高了49.5%;Ca含量继续增加至1.5%,晶粒及β-Mg_(17)Al_(12)相又发生粗化,抗拉强度发生下降;拉伸断裂形式均为准解理脆性断裂。     

Y含量对Mg-Al-Zn堆焊合金摩擦磨损性能的影响

研究了Y元素添加及其含量对AZ91焊丝堆焊Mg-Al-Zn合金室温下干滑动摩擦磨损性能及磨损机制的影响。结果表明:由于存在粗大β-Mg_(17)Al_(12)相,未添加稀土Y元素的AZ91堆焊合金的耐磨性能较差;通过添加稀土Y元素,可以减小粗大β相的尺寸和数量,减小亚表层变形层的厚度以及堆焊合金发生剥层磨损的程度,提高堆焊合金的耐磨性;稀土Y元素会导致堆焊合金的硬度降低;AZ91堆焊合金的主要磨损机制有3种:磨粒磨损、氧化磨损和剥层磨损。     

热输入对AZ91D镁合金TIG焊接头微观组织及力学性能的影响

以AZ31镁合金焊丝为填充材料,采用TIG焊工艺对AZ91D镁合金板进行焊接,研究了热输入对接头焊缝区域微观组织及力学性能的影响。结果表明:当热输入较小时,焊缝未熔透、成形差;随着热输入增加,焊缝成形良好,接头焊缝处的晶粒逐渐增大,网状的β-Mg_(17)Al_(12)析出相减少,弥散分布的β-Mg_(17)Al_(12)析出相增多。当焊接电流为110 A时,接头具有最大抗拉强度213 MPa。     

稀土Yb对AZ91镁合金铸态及时效态组织和性能的影响

采用金相观察、X射线衍射和硬度测试等方法,研究了稀土Yb对AZ91镁合金铸态及热处理态组织和性能的影响.结果表明,添加1%的Yb可细化AZ91合金铸态组织,有效抑制β-Mg_(17)Al_(12)相的生长,并使β相由网状变为断续分布.XRD分析表明,合金中出现新相Al_(11)Yb_3,使合金硬度增加.添加Yb使AZ91合金固溶处理后的残余化合物增加,尽管对时效峰值影响不大,但可推迟180 ℃时效峰值和延缓过时效的出现.     

稀土La对汽车用AZ91D镁合金腐蚀行为的影响

以汽车用AZ91D镁合金为研究对象,添加一定量的稀土La元素,利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、XRD衍射仪、静态腐蚀失重法以及NaCl溶液浸泡等方法分析基体及稀土镁合金显微组织结构、耐腐蚀性、相结构、元素分布,并对稀土La元素改善AZ91D镁合金耐腐蚀性行为机制进行分析与讨论。结果表明:在AZ91D镁合金中w(La)=1.0%时,细化了晶粒,β-Mg_(17)Al_(12)相由较大板块状转变为细片状组织,并广泛密集的分布在基体中;用w(NaCl)=3.5%的溶液浸泡12 h、24 h、36 h、48 h后的静态腐蚀失重结果表明,加入La后AZ91镁合金的腐蚀速率、腐蚀坑均远小于未加La的AZ91D镁合金的腐蚀速率和腐蚀孔洞;分析结果表明合金中晶粒的细化、元素偏析程度的减弱、β-Mg_(17)Al_(12)相数量的增多、β相的密集分布结构以及Al-La、Al-Mn-La新相的出现,提高了基体在NaCl溶液中的自腐蚀电位,从而使基体的耐蚀性有了一定程度的改善。     

微量钇对压铸AZ91D镁合金组织及力学性能的影响

为了提高压铸AZ91D镁合金的力学性能,采用扫描电镜、XRD分析、拉伸性能测试和化学成分测试等方法研究了添加微量稀土Y对压铸AZ91D镁合金组织及力学性能的影响。结果表明:随着Y含量的增加,原强化相Mg_(17)Al_(12)逐渐减少,新强化相Al_3Y和Al_2Y_3等的形成使得合金的抗拉强度逐渐提高。由于在熔炼过程中Y与熔体中的氧反应,起到净化熔体的作用,合金伸长率随着Y含量的增加而增加。Al_3Y和Al_2Y_3等相的形成消耗了Al元素,造成Mg_(17)Al_(12)相较难形成,导致Mg基体粗大,使合金的屈服强度降低。     

稀土Y和Ce元素对铸造Mg-Al-Zn合金组织和性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等研究了稀土元素Y、Ce加入量对铸造Mg-Al-Zn合金组织和力学性能的影响,以期制备具有较高综合力学性能的稀土镁合金。结果表明:稀土元素Y和Ce的添加能够有效地细化镁合金的组织,β-Mg_(17)Al_(12)相由连续或半连续网状分布转变为弥散分布,生成的新稀土相Al_2Ce和Al_2Y有效地提高了铸造Mg-Al-Zn合金的力学性能,当合金中稀土加入量为0.6 mass%Y+1.2 mass%Ce时,其抗拉强度和断后伸长率分别为234 MPa和7.2%。     

热处理工艺对AZ80镁合金组织和硬度的影响

挤压态AZ80镁合金分别在380、410、440℃固溶处理2h,固溶后的部分镁合金分别进行单级时效及双级时效处理。研究了固溶温度、单级时效及双级时效处理对AZ80镁合金组织和硬度的影响。结果表明:随固溶温度的升高,β-Mg_(17)Al_(12)共晶组织逐渐分解溶入α-Mg基体中,合金硬度也随之升高,440℃时晶粒变粗大;单级时效处理后,β-Mg_(17)Al_(12)相以连续和非连续的形式从α-Mg基体中析出,导致硬度大幅提高;双级时效处理后,β-Mg_(17)Al_(12)相的析出数目更多,尤其是晶内β-Mg_(17)Al_(12)相的连续析出,最高硬度能达到88.32 HV。     

Be和Y对AZ91D压铸镁合金组织的影响

以AZ91D为基体,研究了添加Be和Y对其压铸组织的影响。结果表明,加入Be,AZ91D合金组织中析出了Mg_(3.1)Al_(0.9)、Mg_2A_(l3)和Mg_(17)Al_(12)相。Be含量增加,AZ91D合金α-Mg相枝晶得到细化,有球化趋势。Y也可显著细化α-Mg基体,并细化β-Mg_(17)Al_(12)相;随Y含量的增加,压铸AZ9D合金组织得到逐步细化,相组成为α-Mg、Mg_(0.97)Zn_(0.03)和Mg_(3.1)Al_(0.9)。     

Ca对镁合金组织、力学性能和腐蚀性能的影响

研究了Ca对AZ91D镁合金显微组织、力学性能和腐蚀性能的影响.当AZ91D中加人的Ca含量大于1.0%时,β相(Mg17Al12)减少,并且在晶界上形成了网状分布的Al2Ca相.拉伸测试表明,当加入Ca含量小于1%时,可以提高合金的常温抗拉强度和延伸率,继续增大Ca含量时合金的力学性能明显下降.当AZ91D中加入的Ca含量达到1.0%时,常温抗拉强度和延伸率较AZ91D分别提高了8.2%和29.3%,并且腐蚀速率下降为AZ91D的17.2%.其原因主要是由于形成了网状分布的Al2Ca相,使镁合金的自腐蚀电位升高,腐蚀电流密度降低,从而阻碍了镁合金的腐蚀.     

挤压铸造准晶增强AZ91D镁基复合材料组织与性能（英文）

为了改善AZ91D镁合金的性能,采用挤压铸造法制备了Mg-Zn-Y准晶中间合金增强AZ91D镁基复合材料,研究了准晶中间合金含量对复合材料组织和性能的影响。结果表明挤压铸造工艺可以有效细化晶粒,复合材料的显微组织主要由α-Mg基体、晶界上分布的β-Mg_(17)Al_(12)相以及Mg_3Zn_6Y准晶颗粒组成,准晶颗粒和α-Mg基体之间形成稳定结合。当准晶中间合金含量为5%时,抗拉强度和断后伸长率达到最大值,分别为194.3 MPa和9.2%。复合材料的强化机制为细晶强化和准晶颗粒强化。