镁合金ZM5高频感应表面合金化改性层的腐蚀行为

采用高频感应对ZM5镁合金表面进行合金化改性处理，并对改性层组织和腐蚀行为进行了研究，结果表明，镁合金经高频感应表面合金化改性处理，表层区域具有几乎连续的β－（Mg17Al12)相的细化晶粒区，认为这种均匀连续的β相将外部环境与镁的合金中的α相隔离，从而使镁合金的腐蚀速率降低。     

表面扩散合金化对ZM5镁合金冲蚀磨损性能的影响(英文)

将ZM5镁合金置入铝、锌混合粉末中,在氩气保护下,于温度(390±5)°C保温8h进行表面固态扩渗合金化处理。研究表面固态扩渗合金化处理前和处理后ZM5镁合金在两种不同冲蚀磨损环境中(油和石英砂,水和石英砂)的冲蚀磨损行为。结果表明:当冲蚀磨损介质为油和石英砂时,冲蚀磨损表面形貌为切削沟痕。油对试样的腐蚀很弱,切削磨损是主要的磨损机制。当冲蚀介质为水和石英砂时,冲蚀磨损试样表面为腐蚀坑和裂纹。水的腐蚀和石英砂的冲刷作用加剧试样的磨损质量损失。在相同的冲蚀介质中,经过表面固态扩渗合金化处理的试样的耐冲蚀磨损性能均比未经过表面固态扩渗合金化处理的试样好。     

ZM5镁合金TIG焊再制造熔敷层组织与力学性能

采用手工钨极氩弧焊(TIG焊)在ZM5合金上制备镁合金单道、多道熔敷层,研究熔敷层的组织和力学性能。微观组织和物相分析表明,熔敷层由α-Mg相和β-Mg17Al12相组成,其晶粒较母材明显细化,热影响区晶粒较粗大;硬度分析表明单道熔敷层硬度达到80 HV0.05以上,而多道熔敷层的硬度约为77 HV0.05,均优于母材,热影响区的硬度与母材相当;摩擦磨损性能分析表明,熔敷层以磨粒磨损为主,平均摩擦因数为0.48,母材以粘着磨损为主,平均摩擦因数为0.42。试验验证了镁合金熔敷成形再制造的可行性,为ZM5镁合金多样性损伤的修复提供数据支撑。     

纳米石墨改性ZM5镁合金微弧氧化陶瓷层摩擦磨损性能

添加纳米石墨颗粒的硅酸盐溶液中制备ZM5合金微弧氧化陶瓷层,利用SEM、EDS和XRD分析了涂层的微观形貌、成分及物相组成,用球-盘干磨损试验对涂层的室温摩擦磨损行为进行研究。结果表明,纳米石墨改性微弧氧化陶瓷层主要由Mg2SiO4、少量的MgO、Mg和C相组成,石墨以机械形式分散于陶瓷层中并起到减摩作用。4.9N载荷下体积磨损率为9.19×10-5 mm3/Nm,是无石墨微弧氧化陶瓷层的1/3,ZM5基体的1/14;9.8N载荷下体积磨损率为1.44×10-4 mm3/Nm,是无石墨微弧氧化陶瓷层的2/5,ZM5基体的1/8,与无石墨微弧氧化陶瓷层相比显著提高了镁合金基体的耐磨性,且其室温干摩擦磨损机理为疲劳磨损,磨痕呈疲劳剥落形貌。     

碳纳米管/ZM5镁合金复合材料的制备与力学性能研究

采用搅拌铸造法制备了碳纳米管/ZM5镁合金复合材料,研究了搅拌法加入碳纳米管的工艺特点,测试了复合材料的力学性能,并利用扫描电子显微镜和能谱分析对复合材料断口形貌进行了观察和分析.研究结果表明：当搅拌温度接近于ZM5镁合金液相线温度时,碳纳米管能较好的加入到镁合金熔体中.与基体合金相比,复合材料的抗拉强度、弹性模量、显微硬度显著增加,伸长率最大可提高110%,但是碳纳米管加入量过多会导致偏聚,使力学性能下降.碳纳米管能细化复合材料的晶粒组织,并且起搭接晶粒和承载变形抗力的作用.     

压铸CNTs/ZM5镁合金的显微组织及力学性能

将碳纳米管与铝粉的混合压块加入镁合金熔体中,采用熔体法制备含碳纳米管的ZM5合金。研究了含碳纳米管的镁合金熔体的压铸特性和力学性能特点。利用光学显微镜,扫描电子显微镜观察合金的显微组织。结果表明,加入少量碳纳米管对压铸合金成形性能没有影响。当碳纳米管加入量达到1.3%时,ZM5压铸合金试样的抗拉强度为190 MPa。当碳纳米管加入量为1.0%时,压铸合金具有最大伸长率。     

Er和Sr对ZM5镁合金组织及性能的影响

研究了复合添加Er和Sr对ZM5镁合金微观组织,力学性能,耐腐蚀性能的影响。结果表明,复合添加Er、Sr可有效细化合金第二相。ZM5-0.6%Er-0.15%Sr合金抗拉强度和伸长率分别达到普通ZM5镁合金的91.3%和107.5%,腐蚀速率为普通ZM5镁合金的50%。     

混合稀土阻燃ZM5镁合金的表面张力研究

采用最大气泡压力法测量表面张力,研究了温度和混合稀土(RE)加入量对ZM5表面张力的影响。结果表明:由于稀土的表面活性作用,在相同温度下,混合稀土加入量增加,ZM5镁合金熔体的表面张力减小,且减小趋势趋于平缓;同种成分熔体的表面张力随温度升高而降低,高温段的扩散作用增强,造成高温段的表面张力温度系数(-dσ/dt)小于低温段;混合稀土加入量对合金表面张力温度系数也有影响,随着混合稀土加入量的增加ZM5的表面张力温度系数减小。     

ZM5航空用大型复杂镁合金壳体铸造工艺模拟

通过模拟砂型铸造及差压铸造制备大型复杂ZM5镁合壳体铸件,利用MAGMA软件对铸件进行了温度场、流动场等模拟.通过对比普通砂型铸造及差压铸造可知,差压铸造的温度场及金属流动都比较均匀,通过模拟铸件凝固过程可发现,4个竖直浇道的内浇口附近随着凝固的进行发生收缩,也是较容易产生缺陷的地方,所以在设计侧面4个浇道时,尺寸可以...     

微量Er对ZM5镁合金微观组织及腐蚀性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射分析、失重法及动电位扫描测试法,研究了微量Er对铸态ZM5镁合金显微组织和腐蚀性能的影响.结果表明微量Er可细化ZM5镁合金的铸态组织,提高耐腐蚀性能;在0～0.6％范围内,随着Er含量的增加,合金中的Mg17Al12相由粗大、连续树枝状分布逐渐转变为细小、弥散的颗粒状均匀分布;当Er含量为0.6％时,组织中有Al3Er相生成.随着Er添加量的逐渐增加,ZM5镁合金的平均腐蚀速率逐渐降低;当Er含量为0.6％时,在3.5％NaCl水溶液中浸泡的腐蚀速率为2.125 6 mg/(cm2·d),仅为常规ZM5镁合金的20％.微量Er使得ZM5镁合金在3.5％ NaCl溶液中的自腐蚀电位升高,自腐蚀电流降低.     

ZM5镁合金表面高能微弧沉积ZL301铝合金的研究

使用高能微弧火花沉积机在ZM5镁合金表面上沉积ZL301合金。对沉积层进行了金相观察、线扫描分析、显微硬度测试、电化学测试和腐蚀形貌的观察。结果表明，沉积层和基材为冶金结合。XRD物相分析表明，镁合金基材主要由α—Mg和β-Mg17Al12组成，而沉积层由α—Mg，A12Mg和β-Mg17Al12组成，沉积层显微硬度最高可达220HV。极化曲线测试出现3个腐蚀电位，即活化区、钝化区和活化一钝化过渡区。结果说明高能微弧火花沉积显著提高了ZM5镁合金的耐腐蚀性。     

混合稀土（MM）对ZM5镁合金组织和性能的影响

研究了RE对ZM5镁合金显微组织和力学性能的影响.对显微组织的观察表明,加入RE后,显著改变了ZM5合金的铸态组织,使其晶粒细化.同时,加入少量的RE可以提高ZM5合金的抗拉强度和伸长率,当RE含量为0.75%时,合金的抗拉强度和伸长率分别达到了182 MPa和4.54%.固溶25 h处理后,合金中形成热稳定性强的富铝稀土相Al11Ce3,对晶界起到了强化作用,使合金的抗拉强度达到了250 MPa,伸长率达到8.05%.     

在ZM5上预置Al-Y粉末激光合金化的研究

为了提高镁合金耐海水的腐蚀抗力，使用CO2激光对在ZM5上预置不同厚度的Al-Y粉末进行激光合金化。激光合金化后，对涂层的显微结构和显微硬度进行了研究。对所得样品进行浸泡腐蚀实验。结果表明，涂层的相组成为Mg17Al2、Al2Y、Al和Mg。当粉末预置厚度增加时，合金化层中的Al2Y比例增加，Mg17Al12比例随之减少。粉末预置厚度不同，得到的合金化层有三种不同的几何形状，合金化层几何形状在微观上同稀释率相对应。实验得到冶金结合的界面。由于快速凝固过程而获得细小的、白色的具有不同形状特征的含稀土相。涂层的硬度可达到250-325HV，而基材的硬度仅为80～100HV。同基材相比，激光处理后，涂层的耐蚀性得到显著提高。     

表面扩渗Al,Zn处理对ZM5镁合金性能的影响

通过铝锌(Al,Zn)混合粉对ZM5镁合金进行了表面固态扩渗铝锌(Al,Zn)处理,在衬底形成了Mg-Al-Zn合金层.研究结果表明:Mg-Al-Zn合金层主要由Mg-Al-Zn固溶体和Mg-Al-Zn金属间化合物(Al6Mg10Zn,Al5MgllZn4)组成,该合金层不仅使ZM5镁合金表面合金层显微硬度显著提高,而且在盐水浸泡腐蚀过程中,在衬底与腐蚀介质之间起到了良好的屏障作用,从而赋予试样良好的腐蚀性能.     

稀土元素钇对ZM5合金腐蚀性能影响的研究

在ZM5合金熔体中分别加入不同量的稀土元素钇（Y），利用光学显微镜和扫描电镜以及能谱分析，研究了稀土元素钇（Y）对ZM5合金腐蚀性能的影响。结果表明，向ZM5合金中添加稀土元素钇（Y）的质量分数达2％时，合金的抗腐蚀性能明显改善。X衍射和金相照片显示ZM5合金组织为α-Mg固溶体和沿晶界分布的网状β-Mg17Al12组成，而加入稀土元素钇（Y）的ZM5合金由α-Mg、Mg17Al12、颗粒状MgY等相组成。经固溶处理后网状Mg17Al12相完全溶解，只留下热稳定较高的MgY以及析出相Al2Y等。其原因是加入稀土元素钇（Y）后，生成了与镁基体共格的强化相MgY和弥散的析出相Al2Y，改变ZM5合金的综合性能。     

混合稀土对ZM5镁合金在介质中耐蚀性的影响

研究了添加0.1%的混合稀土对ZM5镁合金显微组织的影响,分析了ZM5和ZM5-0.1RE镁合金在不同介质中的腐蚀行为。结果表明:加入0.1%的混合稀土后ZM5镁合金组织细化,β相变得均匀、连续,且生成了块状分布的Al3Ce相和Al11La3相,降低了Al元素在晶粒内部的偏析,使得ZM5镁合金在pH=3的HCl溶液和pH=7的3.5%NaCl溶液中的耐蚀性得到提高。在pH=10的NaOH溶液中,ZM5镁合金腐蚀的热力学倾向降低,腐蚀轻微。     

富Y重稀土对ZM5合金组织和性能影响的研究

以ZM5镁合金为基体材料，以富Y重稀土为添加原料，应用铸造方法制备了稀土镁合金。利用光学金相显微镜（OM）、X衍射分析、拉伸试验和腐蚀试验等方法，考察分析了稀土Y对ZM5合金铸造组织结构、力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明，铸态合金中出现了新相Al3La、MgY，它对于减少晶界处第2相的析出、晶粒的细化以及力学性能的提高起着积极作用。同时，稀土的加入明显地改善了合金的腐蚀性能。