固溶和时效对Mg-2Er-1Zn-0.18Zr合金组织的影响

采用光学显微镜、X射线衍射、扫描电镜以及硬度试验等手段,研究了固溶和时效处理对Mg-2Er-1Zn-0.18Zr合金组织的影响。结果表明,Mg-2Er-1Zn-0.18Zr铸态合金主要由α-Mg相和X-Mg12ErZn相组成;合金的最佳固溶工艺为540℃×32 h,在该工艺条件下X-Mg12ErZn完全溶入α-Mg基体中,析出大量的W-Mg3Er2Zn3相,且晶粒没有明显长大;随后合金经过180℃的时效处理,与固溶态合金相比,Mg-2Er-1Zn-0.18Zr时效态合金组织变化不明显,仍由α-Mg相和W-Mg3Er2Zn3相组成,合金的显微硬度值变化不大。     

体育器材用镁合金的低温拉伸性能研究

采用超声振动辅助搅拌法制备Mg-6Zn-1Y-0.2Co-0.1Sc镁合金,利用X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱分析仪和力学性能试验机等分析测试手段,研究其微观组织与低温拉伸性能。结果表明,Mg-6Zn-1Y-0.2Co-0.1Sc镁合金由α-Mg基体和少量Mg3YZn6和Mg3Y2Zn3相组成。随着温度的降低,合金的抗拉强度和屈服强度逐渐增加,伸长率逐渐降低。     

流变挤压铸造Mg-6Zn-3RE-1.4Y镁合金的组织

采用超声振动制备了Mg-6Zn-3RE-1.4Y新型镁合金的半固态浆料,并对半固态浆料进行直接挤压铸造。研究了流变挤压铸造Mg-6Zn-3RE-1.4Y镁合金的组织和相组成。结果表明,Mg-6Zn-3RE-1.4Y合金流变挤压铸件组织中存在两种细小圆整但尺寸差异较大的α1-Mg和α2-Mg晶粒,α1-Mg平均晶粒尺寸和形状系数分别为22μm和0.74,α2-Mg为浆料中剩余液相形成的以球形为主的细小晶粒。合金的相组成主要为α-Mg基体、α-Zr以及沿晶界分布的Mg12Ce、Mg12La以及I-Mg3Zn6Y相。     

电器产品用新型阻尼合金的研究

在AZ31镁合金中复合添加了合金元素Sr、In和Pr,制备了电器产品用新型阻尼合金Mg-3Al-1Zn-1Sr-0.2In-0.2Pr-0.3Mn,并进行了显微组织、物相组成、阻尼性能和耐腐蚀性的测试。结果表明:该新型阻尼合金由α-Mg相、Mg17Al12相和Mg17Sr2相组成;该新型合金的阻尼性能和耐腐蚀性能均较现有AZ31得到明显提高;在0.8 Hz相同频率下,25、150、300℃阻尼性能分别增加178.7%、139.5%、150.2%;腐蚀电位正移116m V。     

机械轻量化用新型镁基合金的组织与性能研究

制备了机械轻量化用新型镁基合金Mg-2Zn-0.3V-0.1Ti-0.1Sc,并进行了显微组织、物相组成、力学性能和耐腐蚀性能的分析。结果表明,该新型镁基合金由α-Mg基体和Mg Zn相组成,具有较佳的力学性能和耐腐蚀性,室温抗拉强度392MPa、屈服强度218MPa、伸长率22.1%,腐蚀电位较商用AZ31镁合金正移294m V。     

Mg-10Er-2Zn-0.6Zr合金的组织及力学性能

采用光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和力学试验等研究了Mg-10Er-2Zn-0.6Zr合金的组织和力学性能。结果表明,铸态Mg-10Er-2Zn-0.6Zr合金主要由树枝状α-Mg基体以及分布于枝晶间的长周期结构相和Mg_3(Er,Zn)相组成;合金经过500℃×20h固溶后,铸态合金中LPSO相和Mg_3(Er,Zn)相消失,而在晶界处生成WMg_3Er_2Zn_3相;随后炉冷至400℃,α-Mg晶内析出呈平行排列且贯穿晶粒的条纹状LPSO相结构。拉伸条件下,固溶态合金具有最佳的力学性能,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为117 MPa、227 MPa、17.9%。与拉伸性能相比,压缩条件下合金表现出更优的力学性能。     

含Sr和Ca的Mg-12Zn-4Al-0.3Mn合金的显微组织和力学性能

以Mg-12Zn-4Al-0.3Mn(质量分数,%)为母合金,制备了6种合金.实验观察证实,Mg-12Zn-4Al-0.3Mn合金的铸态组织由α-Mg基体和沿晶界分布的准晶Q相组成.在母合金中加入少量的Sr后,亚稳准晶相转变为Mg32(Al,Zn)49平衡相以及Mg51Zn20共晶相.在母合金中复合加入Sr与Ca后,铸态组织出现了Al2Mg5Zn2共晶相.随着Sr含量的增加,合金室温和高温下的力学拉伸强度提高,高温蠕变性能下降;Sr与Ca的复合加入使合金抗拉强度和塑性下降,但高温屈服强度提高.在175℃/70 MPa条件下,Mg-12Zn-4Al-0.2Sr-0.4Ca-0.3Mn合金表现出良好的高温抗蠕变性能.     

稀土Y元素对铸态镁合金组织与力学性能的影响

采用熔炼工艺制备了Mg-2.0Zn-0.2Ca与Mg-2.0Zn-0.2Ca-2Y合金,研究了两种合金的铸态组织及力学性能。结果表明,Y元素的添加细化了Mg-2.0Zn-0.2C合金的铸态组织。Mg-2.0Zn-0.2Ca合金主要由α-Mg与少量Mg₇Zn₃相组成,添加2wt%的Y后,改变了Zn在Mg基体中的固溶度,降低了其固溶强化效果,同时组织中形成了I相和W相。添加Y元素后,合金的规定塑性延伸强度升高,从41.0 MPa升高到50.6 MPa;伸长率降低,从12.6%降低到4.0%。     

基于半固态法制备用于纺织机械的新型镁合金

采用半固态法制备用于纺织机械的新型Mg-7.5Al-0.8Zn-0.5V-0.1Nb镁合金,并利用OM、SEM、XRD、拉伸试验机、电化学进行了试样显微组织、物相组成、力学性能以及耐腐蚀性能的测试。结果表明,该新型合金晶粒细小,主要由α-Mg基体和少量的Mg17Al12相组成,并且其抗拉强度提高、屈服强度和伸长率等力学性能与耐腐蚀性能比AZ31镁合金显著提高。     

机床用新型镁合金的复合铸造工艺研究

在熔炼和浇注过程中采用超声振动辅助搅拌的复合铸造工艺,进行了机床用新型镁合金Mg-3Al-1Zn-1.5Sr-0.15Sc-0.15V的制备,并进行了显微组织、物相组成、耐腐蚀性能和不同温度下的高温力学性能的测试与分析。结果表明,该新型镁合金由α-Mg、Mg17Al12和Mg17Sr2组成;与商用AZ31镁合金相比,其高温力学性能和耐腐蚀性能得到显著提高,其中腐蚀电位正移276 m V,150℃屈服强度和抗拉强度分别增加66%、39%,500℃屈服强度和抗拉强度分别增加686%、294%。     

Mg-9Sr中间合金的组织及其对AZ31镁合金组织细化的影响

对Mg-9Sr中间合金的组织及其对AZ31镁合金组织细化的影响进行了研究.研究结果表明:常规铸态、热处理态和快速凝固态Mg-9Sr中间合金的组织均由(-Mg和Mg17Sr2相组成,但合金组织中枝晶的尺寸和Mg17Sr2相的数量和形态存在一定的差异.不同状态Mg-9Sr中间合金对AZ31镁合金均有很好的细化效果,其中热处理态Mg-9Sr中间合金的细化效果最好,其次依次是常规铸态和快速凝固态Mg-9Sr中间合金.在Sr加入量为0.1%和熔体保温时间为60 min条件下,添加热处理态Mg-9Sr中间合金可使AZ31镁合金获得46 μm的最小平均晶粒尺寸.     

Effects of Different State Mg-5Sr-10Y Master Alloys on the Microstructure Refinement of AZ31 Magnesium Alloy

通过OM金相显微镜,SEM扫描电镜和XRD等手段研究了不同状态(铸态,挤压态,固溶态)Mg-5Sr-10Y中间合金的组织及其对AZ31组织细化效果。研究结果表明：所有的Mg-5Sr-10Y中间合金均由α-Mg,Mg17Sr2 和 Mg24Y5相组成,但是α相的形貌以及第二相的尺寸,数量和形态却各不相同,并最终导致对AZ31晶粒细化效果的不同;各种不同状态的中间合金均能有效细化AZ31镁合金,但细化效果却不同,挤压态中间合金对AZ31细化效果最好,其次是铸态,最后是固溶态;不同的细化效果主要与非均质形核和成分过冷有关,而与遗传效应无关     

体育器材用Mg-3Al-1Zn-0.2Mn镁合金铸态组织与性能研究

在Mg-3Al-1Zn-0.2Mn镁合金中添加Al2Ca,并进行了显微组织、物相组成、高温力学性能和耐腐蚀性能分析。结果表明:添加了Al2Ca的Mg-3Al-1Zn-0.2Mn镁合金由α-Mg相、Mg17Al12相和Al2Ca组成;与未添加Al2Ca相比,添加Al2Ca可使该合金的高温力学性能和耐腐蚀性能均得到提高,其中150℃抗拉强度增加53%、450℃抗拉强度增加246%、盐雾腐蚀120h后的质量损失率从5.52%下降至1.11%。     

铸造Mg-6Zn-(1-2)Y合金热压缩变形行为

通过常规铸造(金属型)制备了Mg-6.24Zn-1.88Y和Mg-5.96Zn-0.89Y合金。采用Gleeble-3500热模拟试验机在温度为150~350℃、应变速率为0.015~15 s-1条件下,对两种合金的热压缩变形行为进行了研究。结果表明,Mg-6.24Zn-1.88Y合金由α-Mg,I-Mg3YZn6和Mg6.8Y0.35Zn2.81相组成,Mg-5.96Zn-0.89Y合金由α-Mg,I-Mg3YZn6和Mg12YZn相组成;增强相多以"共晶组织"形式和杆状分布在α-Mg枝晶间,Mg-6.24Zn-1.88Y合金增强相较多、且组织较细。150℃变形时孪生起着重要的作用,250℃变形机制由孪生向再结晶逐渐过渡,350℃再结晶是主要的变形机制。在相同形变条件下,含增强相较多、且组织较细的Mg-6.24Zn-1.88Y合金具有较高的应力水平。增强相在热压缩过程中易被破碎、球化,沿流变方向分布。     

汽车车架高强镁合金的FSW接头组织与性能研究

采用单面对接搅拌摩擦焊方法,进行了汽车车架用高强镁合金Mg-12Gd-3Y-1Zn-0.6Zr的焊接试验,并进行了接头的宏观形貌、X光无损探伤、显微组织、物相组成和力学性能的测试与分析。结果表明,接头焊核区由α-Mg、Mg12(Gd,Y)Zn、Mg3(Gd,Y)组成,接头的室温抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为314 MPa、236 MPa、9.3%,接头系数达89.2%。     

钇对Mg-9Al-1Zn合金铸态组织及时效特性的影响

研究了稀土元素钇(Y)对Mg-9Al-1Zn合金铸态组织及时效硬化特性的影响。结果表明：Y促进合金的晶粒细化，并形成高熔点的Al2Y相；含Y的Mg-9Al-1Zn合金固溶处理后的硬度高于不含Y的镁合金。Y推迟镁合金的时效过程，这是由于固溶处理时Al2Y相不能溶于α-Mg基体中，因而使得Mg-9Al-1Zn-1Y试样中Al在α-Mg基体中的固溶量减少，Mg17Al12相的时效驱动力下降。     

Y和Gd含量对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金组织与性能的影响

活性稀土元素Y在镁合金熔炼过程中极易形成Y2O3夹杂,降低含Y镁合金铸件的合格率,已成为含Y镁合金推广应用的瓶颈之一。以Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金为研究对象,在保持稀土总质量分数不变的前提下,用Gd来部分替代Y,研究了Mg-xGd-(12-x)Y-0.5Zn-0.5Zr(x=9,10,11,12)合金的微观组织与力学性能。结果表明,铸态合金相组成主要为α-Mg基体和(Mg,Zn)_5(Gd,Y)共晶相,经固溶处理后,第二相基本完全固溶,残余第二相粒子为Mg5Gd、Mg3Gd或Mg2Gd相;在225℃下,含Y的镁合金在16h即可达到峰值硬度,而Mg-12Gd-0.5Zn-0.5Zr合金在64h时才达到硬度峰值,且峰值硬度明显低于其他含Y的镁合金;在铸态、固溶态和峰时效态下,Mg-9Gd-3Y-0.5Zn-0.5Zr和Mg-12Gd-0.5Zn-0.5Zr合金的伸长率较低。     

含准晶相的Mg-Zn-Gd-Er-Zr合金的组织和拉伸性能

采用重力铸造方法制备了3种Mg-6Zn-(1.6-x)Gd-xEr-0.5Zr(x=0.4,0.8和1.2)合金，研究了3种铸态合金的显微组织和拉伸性能。结果表明：3种合金的组织均主要由α-Mg基体和准晶相组成。随着Er含量的增加，合金中初生α-Mg晶粒逐渐细化，其形貌由等轴枝晶状转变为蔷薇状，同时呈不连续网状分布在晶界处的第二相也有逐渐断开的趋势。随着Er含量的增加，合金的拉伸性能逐渐提高。当Er含量为1.2 mass%时，Mg-6Zn-0.4Gd-1.2Er-0.5Zr合金的极限抗拉强度和伸长率分别为209 MPa和10.4%,相较于Mg-6Zn-1.2Gd-0.4Er-0.5Zr合金提升了27.4%和33.3%。     

微量Sr对Mg-0.2Zn-0.1Mn-xSr医用可降解镁合金显微组织、力学性能及腐蚀性能的影响

本文主要研究在Mg-0.2Zn-0.1Mn中添加微量的Sr后,Mg-0.2Zn-0.1Mn-xSr（x=0.1、0.2、0.3）合金显微组织、力学性能及耐腐蚀性能的变化。显微组织观察结果表明随着Sr含量增加,晶粒尺寸明显降低;Mg17Sr2相在镁基体中呈颗粒状均匀弥散分布,且Mg17Sr2相体积随着Sr含量增加而长大。室温拉伸试验结果表明微量的Sr能够提高镁合金的抗拉强度和屈服强度,但延伸率却表现出下降的趋势。通过Kokubo模拟体液中的浸泡实验了解镁合金的降解行为。失重实验测得Mg-0.2Zn-0.1Mn-xSr (x=0,0.1,0.2,0.3)腐蚀速率为：6.85、6.01、6.80和7.52mm/a。微量Sr的添加能够提高镁合金的耐腐蚀性能;但随着Sr含量增加,镁合金更容易产生点蚀和晶间腐蚀,反而使镁合金耐腐蚀性能出现降低。这是因为添加微量Sr后镁合金晶粒细化,细小而弥散分布的Mg17Sr2相有助于腐蚀产物膜沉积形成对基体的保护,使得镁合金更耐蚀。而过大的Mg17Sr2相会加剧局部的微电偶腐蚀,破坏腐蚀产物膜,降低镁合金的耐腐蚀性能。结果表明Mg-0.2Zn-0.1Mn-0.1Sr具有最佳的力学性能和耐腐蚀性能配比。     

Mg-(8-14)Zn-3Al合金显微组织与凝固行为的研究

利用OM、XRD、DSC和SEM等方法研究了Zn含量对铸态Mg-(8-14)Zn-3Al镁合金显微组织与凝固行为的影响。结果表明:Mg-(8-14)Zn-3Al合金的铸态组织由α-Mg相、颗粒状或骨骼状的ε-Mg Zn相以及狭长块状的τ-Mg_(32)(Al,Zn)_(49)相组成。随着Zn含量的增加,合金中ε-Mg Zn相和τ-Mg_(32)(Al,Zn)_(49)相增多,沿晶界呈连续网状分布,且合金的平均晶粒尺寸呈减小趋势。与此同时,Zn含量的增加使得Mg-(8-14)Zn-3Al合金中α-Mg相和第二相析出温度降低、合金的凝固温度区间减小。Mg-(8-14)Zn-3Al合金凝固路径相同。Zn含量的增加使得合金中显微疏松由分散状态转变为条形的聚集状态。