An investigation on the creep behavior of pure magnesium

不同状态纯Mg试样在75-200 ℃, 15-40 MPa条件下的蠕变实验表明: 在等同条件下, 铸态试样的晶粒粗大, 蠕变速率较低; 挤压态试样由于动态再结晶, 晶粒变细, 蠕变速率大幅上升; 退火后由于晶粒长大, 蠕变速率又呈下降趋势. 根据应变速率幂指数公式, 铸态纯Mg试样在较低应力时, 应力指数n处于4.3-4.9的范围, 在较高应力时, n>7; 激活能在76.0-89.4 kJ/mol的范围. 根据应力指数和激活能并结合蠕变过程中的组织分析, 纯Mg的蠕变受位错攀移、晶界滑移以及孪生的共同作用, 其中位错攀移和晶界滑移占主导地位.     

Ti-600合金的高温蠕变行为

研究了Ti-600合金在550～650℃下的高温蠕变行为,实验应力为150～300 MPa.计算了合金在不同应力、不同温度下的稳态蠕变速率、应力指数及蠕变激活能,并在此基础上研究了其蠕变强化机制.蠕变应力为300 MPa时,Ti-600合金的蠕变激活能Q=490.1 kJ/mol;650 ℃,合金的蠕变应力指数n值在6.5～8.5之间变化,表明在实验温度范围内合金的蠕变变形以位错攀移为主,以位错的滑移为辅.     

AgInCd合金压缩蠕变性能研究

用RDL-50型拉伸蠕变试验机进行改装后的实验装置研究了铸态AgInCd合金在温度300~400℃及应力范围12~24 MPa内的压缩蠕变行为,分析了稳态速率与温度和应力的关系,计算了应力指数(n)和蠕变激活能(Q_a),并结合蠕变后样品在透射电子显微镜下的微观形貌及位错组态,探讨了合金的压缩蠕变机制。结果表明:随温度和应力水平的升高,合金的稳态蠕变速率增加。相比较指数关系,蠕变速率与应力之间更符合幂函数关系。300、350和400℃条件下,合金的蠕变应力指数n分别为3.31、4.09和5.77;12、18和24 MPa条件下,合金的蠕变激活能Q_a分别为68.1、103.7和131.6 kJ/mol。微观形貌以层错为主,孪生为300℃的主要蠕变机制,位错攀移生成位错墙为400℃的主要蠕变机制。     

Mg-Y-LPC合金的压蠕变行为

采用自制的试验装置研究了Mg- Y- LPC合金在铸态条件下的压蠕变行为。结果表明,在试验温度为180℃到280℃和压应力为183MPa到231.6MPa的范围内,合金的压蠕变量随着温度和应力的升高而增大。合金的稳态蠕变速率符合Dorn方程εs=Aσnexp(- Qa/RT)。合金的应力指数n为2.49,表观激活能Qa为88.42kJ/mol。合金的压蠕变速率由镁的点阵自扩散和位错攀移所控制,同时,晶界滑移起了重要作用。     

稳定化处理对ZA27合金压蠕变的影响

采用自制的试验装置研究了稳定化处理对ZA2 7合金在常温及高温时的压蠕变行为的影响。研究表明 ,在试验温度为2 0℃到 16 0℃和压应力为 5 0MPa到 137 5MPa的范围内 ,合金在稳定化处理及铸态下的压蠕变量均随着温度和应力的升高而增大 ,稳定化处理状态下的压蠕变速率大于铸态下的蠕变速率。稳定化处理后 ,合金在压蠕变过程中的负蠕变量及出现负蠕变的温度和应力范围减小。两种状态下的稳态蠕变速率均符合于半经验公式ε·s=Aσnexp(-Qa/RT)。但在不同的温度稳定化处理后 ,合金的应力指数n和表观激活能Qa 均低于铸态时的应力指数和表观激活能 ,而合金的材料结构常数 (A =0 0 7)高于铸态时的材料结构常数 (A =0 0 0 2 )。在两种状态下 ,合金的稳态蠕变速率均是由锌的点阵自扩散和位错的攀移所控制     

Mg-Al-RE-Ca合金的压缩蠕变行为研究

采用自制实验装置研究了铸态Mg-4Al-IRE-1.2Ca合金在125～175℃、88～112MPa范围内的压蠕变行为.结果表明:随温度和应力升高,合金的压蠕变量增大.稳态蠕变速率符合半经验公式.在不同的温度下,应力指数n相近,平均值为6.24;在不同的应力下,表观激活能Qa相差不大,平均值为37.51 kJ/mol,材料的结构常数为2.88x10-13,稳态蠕变速率由位错攀移控制.合金中沿晶界分布的Al2Ca相具有很高的热稳定性,能提高合金的抗蠕变性能.     

等通道转角挤压ZK31+4Si镁合金的显微组织及高温蠕变行为

研究ZK31+4Si镁合金经等通道转角挤压 (ECAP) 后的微观组织和高温蠕变行为。结果表明,ECAP挤压可显著细化原铸态组织中粗大的汉字状Mg2Si相,并使其趋于均匀弥散分布。ECAP挤压后试样的抗蠕变性能明显优于铸态试样,在温度为473 K,应力为70 MPa的条件下,8道次挤压试样的稳态蠕变速率约为铸态试样的1/15,蠕变寿命提高近8倍。由稳态蠕变速率与应力的对数曲线关系求得473 K下4道次挤压和8道次挤压试样的应力指数n均约为4,同时按位错蠕变机制,当应力指数n=4时,理论计算所得稳态蠕变速率与实验值非常吻合,说明在本实验条件下发生的是位错蠕变。     

等通道转角挤压ZK31+4Si镁合金的显微组织及高温蠕变行为

研究ZK31+4Si镁合金经等通道转角挤压(ECAP)后的微观组织和高温蠕变行为。结果表明,ECAP挤压可显著细化原铸态组织中粗大的汉字状Mg2Si相,并使其趋于均匀弥散分布。ECAP挤压后试样的抗蠕变性能明显优于铸态试样,在温度为473K,应力为70MPa的条件下,8道次挤压试样的稳态蠕变速率约为铸态试样的1/15,蠕变寿命提高近8倍。由稳态蠕变速率与应力的对数曲线关系求得473K下4道次挤压和8道次挤压试样的应力指数n均约为4,同时按位错蠕变机制,当应力指数n=4时,理论计算所得稳态蠕变速率与实验值非常吻合,说明在本实验条件下发生的是位错蠕变。     

LA141镁锂合金压蠕变行为的研究

试验研究了铸态LA141合金在温度为30～85℃和压力为37.3～74.6MPa的范围内的压蠕变行为.结果表明,随温度和应力的升高,合金的压蠕变量增大,稳态蠕变速率的对数分别与应力对数和温度呈较好的线性关系,稳态蠕变速率符合半经验公式.在不同的温度下,应力指数n相近,平均值为3.16;不同的应力下,表观激活能Qa相差不大,平均值为104.1 kJ/mol,材料结构常数A为2.68×105,稳态蠕变速率由Li的点阵自扩散和位错的攀移过程所控制.     

Mg-5.5Zn-2Gd-0.6Zr铸造镁合金的蠕变机制

在ZM-1(Mg-5Zn-0.6Zr)合金的基础上,适量增加Zn的含量并加入重稀土元素Gd,设计了Mg-5.5Zn-2Gd-0.6Zr实验合金。采用砂型铸造工艺制备实验合金试样,在不同温度和应力条件下对该实验合金和ZM-1合金的蠕变曲线进行了测试。结果表明:在相同条件下,Mg-5.5Zn-2Gd-0.6Zr实验合金的稳态蠕变速率较ZM-1合金的降低了一个数量级;当施加应力为40 MPa时,实验合金的蠕变激活能Q200-250℃=142.0 kJ/mol,接近镁的自扩散激活能,蠕变受位错攀移控制,而ZM-1合金在相同应力下蠕变激活能Q200-250℃=88.5 kJ/mol,接近镁的晶界扩散激活能,蠕变受晶界滑移控制。合金在200℃条件下的应力指数n=4.21,而ZM-1合金的应力指数n=2.21。因此,认为加入重稀土元素Gd后实验合金的蠕变机制发生改变,200℃时的蠕变机制为位错攀移机制。