挤压态ZM61-Sn合金的显微组织及高温力学性能

利用金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和高温拉伸对挤压态ZM61-xSn(x=2, 4, 8 wt. %)合金的显微组织,高温力学性能和断裂机制进行了研究。结果表明添加Sn 元素可有效细化合金组织且细化效果随Sn 含量的增加而增强。挤压态ZM61-xSn(x=2, 4, 8 wt. %)合金的平均晶粒尺寸分别为11, 8和4 μm。随 Sn 含量的增加,合金的力学性能先升高后降低。 在所有的实验合金中ZM61-4Sn合金的强度最高,当在180 ℃下进行拉伸实验时,其极限抗拉强度和屈服强度分别为216和173 MPa。合金的延伸率随Sn 含量的增加而增加,当拉伸温度为300 ℃时,ZM61-xSn(x=2, 4, 8wt. %)合金的延伸率分别为183.8%, 235.8% 和258.6%。ZM61-4Sn合金具有最好的强度和塑性的结合。试样最后的断裂主要由局部缩颈引起以及试样的主要断裂机制为显微孔洞的聚集。当在260和300 ℃下拉伸时,合金发生了不完全的动态再结晶。     

不同组织状态TC4 ELI钛合金动态力学性能研究

利用分离式霍普金森压杆装置(SHPB)对低间隙Ti-6Al-4V(TC4 ELI)合金的等轴组织、双态组织和魏氏组织试样进行了动态压缩试验。应变率分别为ε=2000,3000,4000 s-1,得到了动态压缩真应力-应变(σ-ε)曲线,并对试验后发生剪切失效破坏的试样沿纵剖面切开,利用金相显微镜(OM)进行显微组织观察。结果表明:动态压缩条件下TC4 ELI合金3种组织试样的真应力-应变曲线大致分为弹性阶段和塑性阶段,没有明显的屈服平台,3种组织状态下的试样在高应变率下应变强化效应不明显,表现出一定的应变率强化效应;在4000 s-1应变率加载条件下,平均动态流变应力(σ)、均匀动态塑性应变(ε)以及冲击吸收功(E)按等轴组织、双态组织和魏氏组织顺序依次减小,等轴组织试样的σ,ε和E分别达到了1400 MPa,0.34%和470 kJ.m-3,具有较好的动态力学性能;在4000 s-1应变率加载条件下3种组织状态的试样均发生了剪切失效破坏,并在其纵剖面上都观察到了一条白亮的绝热剪切带(ASB),裂纹沿着绝热剪切带由圆柱试样的圆柱面向中心扩展,与ASB形成和扩展的方向一致,剪切带与导致断裂的裂纹密切相关。     

低压铸造铝合金后副车架的组织与性能

采用金相显微镜、扫描电镜和拉伸试验机进行低压铸造一体式ZL101A铝合金后副车架的微观组织及力学性能研究。结果表明,铸件表面无铸造缺陷,内部组织致密,共晶Si呈灰色椭圆状分布在α-Al基体上,少量亮白色铁基化合物成骨架状分布在晶界处。ZL101A-T6铝合金后副车架铸件的抗拉强度为304MPa,屈服强度为245MPa,伸长率为8.2%,硬度(HB)为99。经耐久性台架试验和整车道路耐久性试验验证,低压一体式铸造汽车后副车架的性能满足使用要求。     

挤压温度对Mg-6Zn-1Mn-4Sn-0.5Y镁合金组织和性能的影响

通过光学显微镜（OM）,X 射线衍射（XRD）,扫描电子显微镜（SEM）,电子背散射衍射（EBSD）以及拉伸试验对360和420℃挤压的Mg-6Zn-1Mn-4Sn-0.5Y变形镁合金的组织和性能进行了研究。研究结果表明,合金铸态和时效态的相组成为α-Mg, Mn, Mg7Zn3, Mg2Sn, 和 MgSnY相。挤压温度从360℃增加到420℃,动态再结晶完成,晶粒长大,合金的屈服强度,抗拉强度以及延伸率分别由259MPa, 350MPa 和 18.3% 降低至 239MPa, 332MPa和12.5%。理论计算和拉伸试验结果表明,细晶强化和固溶强化对合金屈服强度的增加产生决定性影响。     

初生α相含量对TC4 ELI钛合金动态应力应变行为的影响

利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,对低间隙Ti-6Al-4V(TC4 ELI)钛合金中4种初生α相含量不同的等轴组织在不同应变速率(2 000、3 000和4 000 s 1)下进行动态压缩试验,通过动态压缩试验得到材料的动态真应力—应变(σ—ε)曲线,并利用金相显微镜(OM)等对试验后发生剪切失效破坏试样的端面进行观察分析。结果表明:随着初生α相含量的增加,TC4 ELI的平均动态流变应力、均匀动态塑性应变和冲击吸收功(E)的变化规律不明显,在4 000 s 1应变速率加载条件下,4组试样均发生剪切失效破坏,在失效试样的端面观察到几乎呈同心的圆弧形白亮绝热剪切带(ASB),部分剪切带发生分叉,裂纹在剪切带内形核、长大和聚合,最终导致试样断裂。     

挤压态和时效态Mg-Zn-Mn-Sn-Y合金的组织性能

利用光学显微镜、X射线衍射和扫描电镜等对挤压态和时效态Mg-6Zn-1Mn-4Sn和Mg-6Zn-1Mn-4Sn-0.5Y镁合金的微观组织和力学性能进行研究。结果表明：与ZMT614镁合金相比,添加Y元素后,ZMT614-0.5Y晶粒得到细化,综合力学性能得到提高。Mg-6Zn-1Mn-4Sn-0.5Y合金的相组成为α-Mg、Mg Zn2、Mn、Mg2Sn和MgS n Y相。经过T6热处理后,合金的抗拉强度和屈服强度明显得到提高,伸长率明显被降低。理论计算表明,在挤压态合金中,细晶强化和固溶强化产生重要的作用,而在T6热处理态合金中,析出强化产生决定作用。     

Microstructure and mechanical properties of Mg-Zn-Mn-Sn-Nd wrought alloys

The microstructure and mechanical properties of as-cast and extruded Mg-6Zn-1Mn-4Sn-xNd(x=0, 0.5, 1.0, 1.5) alloys were investigated by means of optical microscopy(OM), X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM) and tensile test. The results showed that the dendrites sizes of these alloys were decreased by the addition of Nd. The phase compositions of the as-cast Mg-Zn-Mn-Sn-Nd alloys were dendritic α-Mg, MgZn2, Mg2 Sn, T phase and MgSnNd ternary phase. The mechanical properties of the as-extruded alloys were improved due to the refined equiaxed grains and dispersive Mg2 Sn and MgSnNd second phases. The comparison of the theoretical yield strength with the experimental yield strength revealed that the yield strength model of the as-extruded alloys should be modified as σys =σMg +σgb +σss +σsp.     

合金元素对TC4钛合金动态力学性能的影响

利用分离式Hopkinson压杆装置,在应变率=2000,3000,4000s-1加载条件下,对4种TC4钛合金的等轴组织试样进行了动态压缩试验,得到了不同状态下的动态真应力-应变(σ-ε)曲线。结果表明:随着Al、V含量的增加,TC4钛合金等轴组织试样的平均动态流变应力、均匀动态塑性应变和冲击吸收功都有所增加,动态力学性能有所提高;随着间隙元素含量的增加,TC4钛合金等轴组织试样的平均动态流变应力和冲击吸收功有所提高,而均匀动态塑性应变有所降低。     

AZ31镁合金钕基转化膜研究

通过化学转化成膜在AZ31镁合金表面制备了钕基转化膜。利用称重实验和OCP测试研究了钕基转化膜的成膜过程,利用SEM,EDS和XPS分别研究了膜层形貌,微观结构和组成成分。研究了空白样品与镀膜样品在3.5 wt.% NaCl 溶液中浸泡不同时间后样品表面形貌和成分,结果表明钕基转化膜可以有效的降低AZ31镁合金在NaCl溶液中的腐蚀速率。利用XRD和电化学测试研究了经过后处理以后的钕基转化膜的成分和耐蚀性能,结果说明后处理可以进一步改善钕基转化膜的腐蚀性能。     

ZMT614-xY(x=0,0.1,0.5,1.0)镁合金加工硬化行为研究

利用光学金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及能谱(EDS)对不同Y含量的ZMT614-x Y(x=0,0.1,0.5,1.0)合金挤压态和时效态的微观组织和加工硬化行为进行了研究。结果表明:ZMT614-x Y(x=0,0.1,0.5,1.0)合金挤压态和时效态的晶粒尺寸随着Y含量的增加而减小。当Y质量分数达到1%时,出现新的不规则块状Mg Sn Y相。通过ZMT614-x Y(x=0,0.1,0.5,1.0)合金挤压态和时效态的真应力-应变曲线得到加工硬化率(θ)和加工硬化指数(n)。由于晶粒细化,合金挤压态和时效态的加工硬化率θ随着Y含量的增加而减小。在合金的塑性变形过程中,发生位错的动态回复,合金挤压态和时效态的加工硬化率θ随着变形量的增加而减小。