稀土元素Pr对挤压态AZ91镁合金微观组织与力学性能的影响

利用OM、SEM和EDS研究稀土元素Pr变质对AZ91镁合金的微观组织的影响,并探究其与合金显微组织及力学性能的关系。结果表明,随着稀土元素Pr含量的增加,粗大树枝状的β-Mg_(17)Al_(12)相开始断裂,尺寸逐渐减小。当Pr添加量(质量分数)为1.0%时,粗大树枝状的β-Mg_(17)Al_(12)相断裂为短棒状。然而,当Pr含量继续增加时,β-Mg_(17)Al_(12)相尺寸又开始变大。随着Pr的添加,合金中生成条状Al_(11)Pr_3相和块状Al_6Mn_6Pr相。热挤压可以显著细化铸态AZ91镁合金晶粒,挤压后,β-Mg_(17)Al_(12)相沿挤压方向有序排列。随着Pr含量的增加,挤压态AZ91镁合金的力学性能呈现先上升后下降的趋势。当稀土元素Pr添加量为1.0%时,AZ91镁合金力学性能最佳,合金抗拉强度、伸长率、硬度较基体分别提升了20.5%,26.0%和18.5%。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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%。     

热处理对半固态触变成型镁合金AZ91D抗腐蚀性能的影响

研究了热处理对半同态触变成型镁合金AZ91D抗腐蚀性能的影响.结果表明,材料的耐腐蚀性能与其组织密切相关,镁合金AZ91D组织中的β-Mg_(17)Al_(12)相能够提高合金的抗腐蚀性能;同溶处理使镁合金的抗腐蚀性能下降,同溶处理后再进行人工时效处理可以提高镁合金的抗腐蚀性能.     

挤压铸造AZ91D镁合金的显微组织与力学性能

研究了挤压铸造AZ91D镁合金在不同热处理状态下的显微组织、力学性能以及厚度对镁合金试样力学性能的影响。结果表明,挤压铸造AZ91D镁合金铸态显微组织主要由基体α-Mg和在晶内及晶界上分布的β-Mg17Al12相组成,经固溶处理后得到单相α-Mg固溶体组织,而且在α-Mg晶粒内部也出现了少量颗粒状析出物,经固溶时效处理后β-Mg17Al12相再一次在α-Mg晶内和晶界析出,且晶粒变得更加细小;挤压铸造AZ91D镁合金的硬度、屈服强度、抗拉强度随着试样厚度的增加而减小,而伸长率随着试样厚度的增加而增加。     

光纤激光焊接AZ91D镁合金接头微观组织特征

采用光纤激光焊接AZ91D镁合金,借助金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜分别对焊接接头的微观组织结构、相组成、断口形貌进行分析.结果表明:光纤激光焊接AZ91D镁合金,能够得到无明显缺陷的焊接接头,焊缝组织为细小的柱状晶组织,接头热影响区小.焊缝组织由过饱和α-Mg固溶体和Al_2Mg相组成,焊缝金属冷却速度较快,没有β-Mg_(17)Al_(12)脆性相析出.α-Mg晶内和晶界上有少量Al_2Mg析出物,且存在大量位错线和位错胞.断口特征为韧脆混合断裂形式,有微小裂纹存在.     

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。     

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)。     

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。     

热轧参数对铸态AZ91镁合金组织与性能的影响

通过不同道次压下量和轧制道次的热轧成形实验,研究了不同变形条件对AZ91铸态镁合金组织和析出相演变的影响,以及合金在热轧变形中的开裂行为。实验结果表明:对AZ91镁合金多道次、小压下量轧制是实现其累积大塑性变形的途径之一。在实验轧制条件下,AZ91镁合金塑性变形仍以孪生变形为主,动态再结晶并未明显进行,仅在晶界及析出相附近发生部分不连续动态再结晶。轧制变形过程中,β-Mg_(17)Al_(12)相呈短条棒状或颗粒状分布于晶界附近,且尺寸更为细小。在晶界附近分布的脆性析出相成为微裂纹萌生的源头,随着累积变形量的增加,部分Mg_(17)Al_(12)相被轧碎形成二次裂纹,裂纹进一步沿晶界扩展,造成明显开裂现象。     

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。     

压铸AZ91D镁合金表面热喷涂铝扩散冶金层组织和性能

采用电弧喷涂技术对压铸AZ91D镁合金表面喷涂纯铝。为了提高其界面性能,对喷涂后样品在300℃、350℃、400℃和437℃分别进行1 h、5 h和10 h扩散热处理,并通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、及电化学分析仪测试了其界面的微观结构和性能。结果表明:在400℃的温度下进行热处理时,其界面形成β-Mg_(17)Al_(12)相扩散层,并伴有少量γ-Mg_2A_(13)相,且扩散层厚度随保温时间的延长而增大。在温度≥400℃,保温时间较短时(1 h和5 h),界面生成γ一Mg_2A_(13)相和β-Mg_(17)Al_(12)相两个扩散层,当保温时间延长至10 h时,扩散层演变成了β-Mg_(17)Al_(12)单相层和α-Mg+β-Mg_(17)Al_(12)复合相层。相对AZ91D基体而言,各种冶金扩散层的耐腐蚀性能都有明显增强,特别是两个单相扩散层。     

热处理对AZ91D镁合金相结构的影响

通过金相分析、XRD、SEM及TEM等分析手段,研究了AZ91D镁合金热处理状态下的相结构变化,结果表明:AZ91D镁合金在420℃固溶保温20 h,β-Mg<,17>Al<,12>几乎全部分解,Al原子以置换固溶的形式进入到Mg基体中;175℃时效保温不同的时间,随着时效保温时间的延长,析出相的析出方式和形态都发生变化.TEM观察发现,时效18 h的AZ91D镁合金中存在着短柱状的析出相,β-Mg<,17>Al<,12>与α-Mg之间存在着[011]<,β>//[13 42]<,α>的位向关系.     

Sr对AZ91D镁合金微观组织与力学性能的影响

AZ91D镁合金强度高,耐蚀性好,是目前最常用的压铸镁合金。但由于其塑性和韧性差,无法满足高承载及受冲击环境下零件的使用要求。在AZ91D镁合金中添加不同含量的Sr,研究其对合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,Sr的加入极大地细化了AZ91D镁合金的晶粒,并促使第二相形态趋向粒状化,基本消除了沿晶界分布的粗大β(Mg17Al12)相,同时基体中的β相增多、分布均匀;Sr的添加提高了AZ91D镁合金的塑性(冲击韧性、伸长率)和抗拉强度,但屈服强度略有降低。     

挤压和热处理过程中AZ91镁合金的组织变化(英文)

对AZ91镁合金在均质化热处理、热挤压和时效处理中的组织演化规律进行研究。研究结果表明,在铸态组织中存在离异共晶和固态析出两种β-Mg17Al12相。在最佳的均质化处理(380℃,15h)过程中,β-Mg17Al12相大部分溶解到α-Mg基体中,并且晶粒细小。在热挤压过程中发生动态再结晶以及由此产生的晶粒细化。而时效处理之后则出现平行于挤压方向的带状β-Mg17Al12相析出,这应该是由于在挤压过程中把原始铸造偏析挤扁拉长而造成的。另外,根据实验结果,详细地讨论了均质化和时效处理的温度、保温时间以及挤压工艺参数对AZ91镁合金的组织变化产生的影响。     

焊合室高度对AZ91镁合金管材分流挤压的影响

针对高强度镁合金管材挤压过程中坯料成形问题,设计了四套具有不同焊合室高度的管材挤压模具,对AZ91镁合金管材分流模挤压工艺过程进行了有限元分析和挤压试验。结果表明,变形程度指标等效应变标准方差由高到低顺序为:H=9mm>H=12mm>H=18mm>H=15mm,其中焊合室高度为15mm时变形最均匀;AZ91镁合金经分流模挤压,粗大的树枝晶及网状第二相β-Mg_(17)Al_(12)被击碎重溶,并且发生再结晶,组织和性能得到明显改善。     

高压作用下AZ91D镁合金微观组织的演化

以AZ91D镁合金为研究对象,借助X射线衍射仪、金相电镜、场发射扫描电镜及透射电镜,研究了压力对AZ91D镁合金微观组织的影响。结果表明,高压时效处理后的AZ91D镁合金仍由α-Mg和β-Mg17Al12相组成,但高压时效处理可改变β-Mg17Al12相的形态及分布,并且明显细化AZ91D镁合金的晶粒组织。