Sb变质Mg-6Al-1Zn-0.7Si镁合金的组织和性能

研究了Sb变质Mg-6Al-1Zn-0.7Si镁合金的凝固行为、铸态组织及力学性能。研究结果表明:Mg-6Al-1Zn-0.7Si合金的铸态组织主要由初生!-Mg、M17Al12和Mg2Si相组成,其中Mg2Si相的汉字状形态非常明显,且比较粗大。而添加0.4%Sb变质后,合金组织中的Mg2Si相变得相对细小,从而使合金的拉伸性能以及抗蠕变性能得到提高。此外,添加0.4%Sb对Mg-6Al-1Zn-0.7Si合金凝固过程中的相变类型没有影响,并且对合金的相变峰值温度、开始转变温度和凝固温度范围的影响也不大。     

Gd含量对Mg-7Al-1Si合金组织及蠕变性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射分析及高温压缩蠕变装置等,研究了稀土元素Gd对Mg-7Al-1Si合金显微组织及蠕变性能的影响。结果表明,适量Gd的加入能明显细化Mg-7Al-1Si合金的晶粒尺寸、改善Mg2Si相的形态,使β相分布更弥散,并提高了合金的抗高温蠕变性能,Gd的加入还使基体中出现新相Al2Gd。Gd含量为1.0%时,合金的组织和成分均匀,细化效果最好,抗高温蠕变性能也最佳。此时晶粒平均尺寸由79.08μm减小到39.12μm,β相含量由10.88%减少到6.98%,同时Mg2Si相形态明显改善,由粗大汉字状变为短杆状及颗粒状,从而提高了合金的抗高温蠕变性能。     

Mg-6Al-(Sr,Ca)合金的显微组织和蠕变性能

系统研究了Mg-6Al—2Sr和Mg-6Al-（1—2）Sr-1Ca合金在水冷模铸造和压铸态下的显微组织、力学及蠕变性能．Mg—6Al-2Sr合金的铸态组织由α-Mg和沿枝晶界分布呈片状的α—Mg＋Al4Sr共晶相组成．在Mg-6Al-2Sr基础上加入少量的Ca，合金中的Al4Sr被Mg2Ca取代，且出现了Mg-Al—Sr三元中间相，合金的抗蠕变性能显著提高．对蠕变后试样进行的扫描电镜观察表明。Mg-6Al合金中添加Sr和Ca后形成的中间相均具有很高的热稳定性．Mg-6Al—2Sr合金蠕变后的试样中出现了β-Mg1τTAl12相的非连续析出；而采用Sr和Ca复合合金化的试样显微组织在蠕变后无明显变化，也未析出卢相，因而显著地提高了合金的抗蠕变性能．与水冷模铸造试样相比，压铸试样具有更细的显微组织和更高的室温与高温力学性能。但抗蠕变性能略低．     

Gd与Ca对Mg-7Al-1Si镁合金组织和性能的影响

以铸态Mg-7Al-1Si合金为基体,单独添加变质剂Gd及复合添加变质剂Gd与Ca,对比研究不同变质剂对铸态Mg-7Al-1Si合金组织及性能的影响。结果表明,单一添加变质剂Gd及复合添加变质剂Gd与Ca均能明显细化Mg-7Al-1Si合金的晶粒尺寸,β-Mg_(17)Al_(12)相细小弥散且含量降低。单一添加Gd及复合添加Gd与Ca后,蠕变应变量分别降低了69.3%、80.7%。复合添加Gd与Ca后,合金的抗高温蠕变性能比单独加入稀土元素Gd时更好。变质剂Gd与Ca有效改善了Mg-7Al-1Si合金的摩擦磨损性能。     

Al和Si对热浸Zn-Al-Mg合金镀层组织和耐腐蚀性的影响

采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、透射电子显微镜、全浸腐蚀及中性盐雾腐蚀试验等方法,对比研究Zn-0.5Al-1.5Mg、Zn-2Al-1.5Mg和Zn-2Al-1.5Mg-0.3Si(质量分数,%)合金镀层的组织与性能,探讨Al和Si对热浸Zn-Al-Mg合金镀层组织和耐腐蚀性能的影响。结果表明:三合金镀层的组成相是Zn相、Al相和Mg Zn2相;Zn-0.5Al-1.5Mg合金镀层由块状富Zn相和晶界Zn+MgZ n2二元共晶组织组成,Zn-2Al-1.5Mg合金镀层由块状富Zn相和晶界Zn+Al+MgZ n2三元共晶组织组成,Zn-2Al-1.5Mg-0.3Si合金镀层由块状富Zn相、晶界Zn+Al+Mg Zn2三元共晶组织和针状相Mg2Si组成;Al、Mg和Si主要分布在晶界,Al和Si有细化镀层晶粒作用,添加Si能提高Zn-Al-Mg合金镀层的耐腐蚀性能。     

Si、Y对铸造Mg-Zn-Al合金组织性能的影响

研究了Si、Y对Mg-Zn-Al合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：Si、Y均能提高合金的抗拉强度和硬度，特别对高温抗拉强度的提高效果更为明显。合金强度的提高主要得益于组织中析出相的弥散强化作用。Mg-6．0Zn-1．5Al-0．15Mn-1．2Si-0．5Y铸造镁合金的显微组织主要由a(Mg)基体、B(MgZn)相、λ(Mg2Si)相和ω(SiY)相组成。     

Sb对Mg-5Sn-2Al-1.5Zn-0.8Si合金组织和性能的影响

在熔炼时以单质形式加入Sb元素,研究了不同含量的Sb对Mg-5Sn-2Al-1.5Zn-0.8Si合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Sb能与Mg基体结合生成Mg3Sb2相。加入0.9%(质量分数)的Sb对Mg2Si相的汉字状结构具有强烈变质作用,Mg2Si中的Si能与Sn发生取代作用,生成Mg2(Si,Sn)复合相,该相的物理性能介于Mg2Si与Mg2Sn之间。随着Sb含量的增加,铸态合金和挤压态合金的延伸率逐渐减小,而抗拉强度呈现先增加后降低的趋势。挤压态合金的强度和塑性明显优于铸态合金,并且Sb含量的增加有利于改善Mg-5Sn-2Al-1.5Zn-0.8Si合金的耐热性能。     

Sb变质对Mg-6Al-1Zn-0．7Si镁合金热处理组织和力学性能的影响

通过金相、扫描电镜（SEM）、X射线衍射分析（XRD）和差热分析（DSC）等手段，研究Sb变质对Mg-6Al-1Zn-0．7Si镁合金热处理组织和力学性能的影响，尤其是对合金固溶处理组织的影响。结果表明：固溶处理可以变质Mg-6Al-1Zn-0．7Si镁合金铸态组织中的汉字状Mg2Si相，使Mg2Si相从汉字状变为短杆状和条块状，并且添加0．4％Sb到实验合金中可使固溶处理变质汉字状Mg2Si相的效果提高。也正是由于固溶处理可以使实验合金组织中的汉字状Mg2Si相变质，使得Mg-6Al-1Zn-0．7Si合金时效处理后获得了较铸态更高的的抗拉性能和抗蠕变性能，并且添加0．4％Sb可以进一步增强热处理对性能的改善作用。     

Sb变质对Mg-6A1-1Zn-0.7Si镁合金热处理组织和力学性能的影响

通过金相、扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)和差热分析(DSC)等手段,研究Sb变质对Mg-6Al-1Zn-0.7Si镁合金热处理组织和力学性能的影响,尤其是对合金固溶处理组织的影响.结果表明:固溶处理可以变质Mg-6Al-1Zn-0.7Si镁合金铸态组织中的汉字状Mg2Si相,使Mg2Si相从汉字状变为短杆状和条块状,并且添加0.4%Sb到实验合金中可使固溶处理变质汉字状Mg2Si相的效果提高.也正是由于固溶处理可以使实验合金组织中的汉字状Mg2Si相变质,使得Mg-6A1-1Zn-0.7Si合金时效处理后获得了较铸态更高的的抗拉性能和抗蠕变性能,并且添加0.4%Sb可以进一步增强热处理对性能的改善作用.     

Sb含量对铸态Mg-4Al-1Zn-1Si合金组织与性能的影响

研究了合金元素Sb对Mg-4Al-1Zn-1Si合金组织和性能的影响.结果表明:加入0.25wt％Sb时,合金中形成了Mg3Sb2相,原来大量聚集于晶界的粗大汉字状Mg2Si相颗粒转变为相对细小的汉字状Mg2Si相颗粒,呈弥散分布于晶界及晶内,同时出现了少量多边形块状Mg2Si相颗粒,此时合金的力学性能有所提高;当Sb为0.5％时,Mg2Si相颗粒尺寸迅速减小,转变为球状或短棒状,此时,合金的室温和高温抗拉强度、屈服强度和伸长率均达到最大值;当Sb含量为0.75％时,Mg2Si相颗粒尺寸未见明显变化,但又发生聚集现象;当Sb含量为1.0％时,Mg2Si相颗粒又转变为尺寸较大的汉字状颗粒,此时合金的力学性能发生下降.     

化学成分对高强Al-Mg-Si合金组织和性能的影响

通过电子拉伸试验机、扫描电镜、透射电镜等研究了5种不同合金成分对高强Al-Mg-Si合金组织和性能的影响。结果发现,5种 Al-Mg-Si合金微观组织、力学性能以及导电性能都强烈依赖于合金中Mg和Si含量。随着Mg、Si含量的增加,合金的抗拉强度增加,同时导电率呈现下降的趋势。Al-0.7Mg-0.5Si和Al-0.6Mg-0.6Si相比,虽然两种合金的Mg、Si原子总量相当,但是由于Mg/Si比不同,导致二者微观组织明显不同,性能存在明显的差异。Ce微合金化使Al-0.7Mg-0.6Si-0.2Ce合金的力学性能和电学性能获得良好的匹配,175 ℃时效4 h的抗拉强度达到325 MPa,同时导电率达到56.2%IACS。     

Si对往复挤压Mg-Al-Si再结晶组织和力学性能的影响

利用往复挤压细化了Mg-4Al-2Si、Mg-4Al-4Si和Mg-6Al-6Si合金组织,分析了Si含量对合金组织和力学性能的影响。结果表明,随着Si含量增加,基体晶粒和Mg2Si颗粒粗化,拉伸强度降低。基体组织细化受Mg2Si相的形态和均匀性控制,为再结晶和Mg2Si相阻碍晶界移动的复合机制,力学性能主要由基体晶粒尺寸决定。     

Effect of addition of Si on microstructure,mechanical properties,bio-corrosion and cytotoxicity of Mg-6Al-1Zn alloy

The Mg-6Al-4Zn alloy was fabricated by mechanical alloying (MA) and hot pressing to serve as biodegradable metal implant. The influence of addition of 1% Si (mass fraction) on the microstructure, mechanical properties and bio-corrosion behavior of Mg-6Al-1Zn alloy was studied using X-ray diffractometry, transmission electron microscopy, compression test, as well as immersion, electrochemical test and MTT assay. The results showed that the addition of 1% Si to Mg-6Al-1Zn alloy led to the formation of fine Mg₂Si phase with polygonal shape, and increased compressive strength, elongation and improved corrosion resistance. Furthermore, the cell viability of Saos-2 cells has been improved by addition of 1% Si to Mg-6Al-1Zn alloy. According to the results, the magnesium ions released in the methylthiazol tetrazolium (MTT) test have not shown any cell toxicity. All these indicated that the addition of 1% Si improved the properties of Mg-6Al-4Zn alloy for using as a biodegradable implant.     

Regulative effect of Mg/Si ratio on microstructure evolution and mechanical properties of cast Al-Li-Mg-Si alloys

The effect of the Mg/Si ratio of Al-2.5Li-1Cu-0.8Mg-0.8Si,Al-2.5Li-1Cu-1.6Mg-0.8Si,and Al-2.5Li-1Cu-2.4Mg-0.8Si alloys on the microstructure evolution and mechanical properties was investigated.The results show that the primary phases and their morphologies in the as-cast alloys are found to vary with the Mg/Si ratio.The improvement of Mg/Si ratio of as-cast alloys promotes the formation of Mg₂Si primary phase at the expense of the AlLiSi primary phase.Moreover,a tiny amount of T_B-Al_7.5Cu₄Li phase transforms into S-Al₂CuMg phase with the increase of Mg content.In addition,the increase of Mg/Si ratio also causes the Cu-rich intergranular phase distributed along crystal boundary to Si-rich intergranular phase.After ageing treatment,the precipitation sequence as a function of Mg/Si ratio is as follows:δ/δ'+AlLiSi(Mg/Si is~1)→δ/δ'+β'-Mg₂Si+AlLiSi(Mg/Si is~2)→δ/δ'+β'-Mg₂Si(Mg/Si is~3).A good combination of strength and ductility can be obtained in Al-2.5Li-1Cu-2.4Mg-0.8Si alloy after solution and ageing.The rod-likeβ'-Mg₂Si precipitate has a positive influence on the comprehensive mechanical properties of the alloy.     

Effect of a grain refiner cum modifier on mechanical properties of Al-7Si and Al-11Si alloys

This study evaluates the influence of grain refiners/modifiers on the mechanical properties of the Al-7Si and Al-11Si alloys with an experiment of quantitative and qualitative correlations with the microstructure. Modification of Al-Si alloys with strontium additions and grain refinement with Al-Ti, Al-B and Al-T-B master alloy additions are demonstrated to be efficient on Al-Si alloys. A single master alloy with combined additions of Sr and Ti and/or B was prepared and the microstructure and mechanical properties were studied. The results show that boron rich (Al-3B-Sr and Al-1Ti-3B-Sr) master alloys are more efficient than Ti rich (Al-3Ti-Sr and Al-5Ti-1B-Sr) master alloys considering their combined grain refinement and modification effect on Al-7Si and Al-11Si alloys. However, the presence of Sr does not influence the grain refinement. Similarly, presence of grain refiner does not influence the modification of eutectic Si.     

电热法生产过共晶Al-Si合金的组织与性能研究

对电热法生产铝硅合金配制的Al-20Si合金进行了P-RE复合变质处理,对变质后的微观组织和力学性能进行了分析.结果表明,合金经复合变质后,合金的初晶硅尺寸得到明显细化,共晶硅由长针状变为短杆状或者细小的颗粒状;其抗拉强度由182MPa提高到205MPa,提高12.6%了,其伸长率由0.22%提高到0.26%,提高了18.2%.然而与纯铝配制的过共晶铝硅合金相比,其抗拉强度和伸长率都相对较低,原因在于电热法生产铝硅合金配制的过共晶铝硅合金中Fe含量较高.     

耐热Mg-Zn-Si-Ca合金的显微组织和力学性能

开发了一种新型的Mg Zn Si Ca合金 ,研究了新合金的组织与力学性能之间的关系。研究结果表明 ,Mg 6Zn 1Si合金有较好的综合力学性能。但是由于合金中的主要强化相Mg2 Si呈粗大的汉字状 ,分布于晶界周围 ,在受到应力作用时 ,这种汉字状相与基体的界面处容易产生微裂纹 ,降低合金的抗拉强度、塑性等力学性能。在Mg 6Zn 1Si合金中加入微量Ca后 ,合金的组织得到明显细化 ,并使Mg2 Si强化相形貌由粗大的汉字状转变为细小、弥散分布的颗粒状。由于显微组织的改善 ,使得Mg 6Zn 1Si合金的室温和高温力学性能均有一定的提高     

稀土元素Y和Nd对Mg-Zn-Zr系合金组织和性能的影响

对添加稀土元素Y和Nd的Mg-Zn-Zr系ZK60变形镁合金进行了热轧及热处理,测试了ZK60合金及ZK60RE合金室温拉伸性能,采用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射等分析方法观察了合金不同状态下的显微组织。初步探讨了微量稀土元素Y和Nd在ZK60合金中的存在形式和作用机理及其不同成分对该合金组织与力学性能的影响。结果表明,稀土元素Y和Nd均能够细化ZK60合金的铸态组织,使其室温断裂强度大幅度提高。其中主要化学成分（质量分数,％,下同）为Mg-5．5Zn-0．7Zr-0．5Y-0．5Nd和Mg-5．5Zn-0．7Zr-0．6Y-0．6Nd的合金强化效果显著,比未添加稀土元素的ZK60合金室温断裂强度分别提高了14．94％和20．2％。