残余应力研究现状及在镁合金中的应用前景

综述了残余应力研究现状；分析了残余应力产生的原因；总结了残余应力的各种测试手段和消除方法,并比较了它们的优缺点；展望了镁合金中残余应力的研究和发展方向.     

Mn含量对Mg-Zn-Mn变形镁合金显微组织和力学性能的影响

通过对3种不同Mn含量的Mg-6Zn-XMn变形镁合金的微观组织的观察及力学性能的测定,研究了Mn含量对Mg-Zn-Mn镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：Mn元素以单质形式弥散地分布于Mg-Zn-Mn合金中,起到阻碍晶粒长大的作用,即随着Mn含量的增加,晶粒尺寸减小;Mn含量的变化对合金的屈服强度有一定的影响,即随着Mn含量的增加,屈服强度增加,其中挤压态增幅最大,双级时效次之,增幅分别是14%和5%;而Mn含量的变化对T6、T4+双级时效后合金的抗拉强度和延伸率的影响规律不明显,其中含0.68%Mn(质量分数, 下同)的合金整体性能较优,经双级时效后具有最高抗拉强度,达到360 MPa,伸长率为5.2%     

Mg-6Zn-1Mn镁合金中MgZn相析出的热力学计算

以Miedema生成热模型和Toop模型为基础,参考三元合金溶体中金属间化合物析出行为的热力学模型,计算Mg-6Zn-1Mn(质量分数,下同)三元合金体系中Mg和Zn的活度,进而求出重要强化相MgZn析出反应的Gibbs自由能变化与温度的关系,并得出其析出温度为580 K.MgZn析出温度的计算结果与该合金所取均匀化处理温度相符,并得到了热分析实验的进一步验证.     

Homogenization heat treatment of Mg-7.68Gd-4.88Y-1.32Nd-0.63Al-0.05Zr alloy

The microstructures and mechanical properties of the Mg-7.68Gd-4.88Y-1.32Nd-0.63A1-0.05Zr magnesium alloy were investigated both in the as-cast condition and after homogenization heat treatment from 535 to 555 ℃ in the time range 0-48 h by op- tical microscopy, scanning electron microscopy and hardness measurement. The as-cast alloy consisted of ct-Mg matrix, Mgs（Y0.5Gd0.5） phase which is a eutectic phase, strip of Al2（Y0.6Gd0.4） phase, little A13Zr and Mg（Y3Gd） phase. With the increasing of homogenization temperature and time, the Mgs（Y0.5Gd0.5） phase was completely dissolved into the matrix. The Al2（Y0.6Gd0.4） phase was almost not dissolved which impeded grain boundaries motion making the grain size almost not changed in the process of ho- mogenization. The optimum homogenization condition was 545 ℃/16 h. The tensile strength increased, yield strength decreased and the plasticity improved obviously after 545 ℃/16 h homogenization treatment.     

关于镁合金中长周期有序结构的研究综述

系统地介绍了6H、10H、14H、18R、24R型LPSO结构的原子堆垛和RE、Zn的占位特点,探讨了LPSO结构的形成条件和形成机制,分析了含LPSO结构相合金的组织演变过程并概述了组织演变方面最新的研究成果,总结了含LPSO结构相镁合金的室温和高温性能的研究现状,最后对该类合金未来的研究方向进行了展望。     

ZM71-xCe镁合金显微组织和力学性能

对添加不同含量Ce元素的Mg-Zn-Mn系ZM71变形镁合金进行挤压及热处理,测试不同状态下ZM71及ZM71-xCe合金的室温拉伸性能,利用光学金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC)、扫描电镜(SEM)以及能谱(DES)、透射电镜(TEM)等分析试验手段观察了不同状态下的显微组织,初步探讨了Ce元素在ZM71合金中的存在形式和作用机制及不同添加量对合金组织和力学性能的影响。结果表明:Ce元素主要以三元稀土τ相存在于合金中,主要分布在晶界和枝晶间,能够细化铸态组织;Ce元素能够明显细化挤压态合金的组织,提升力学性能,但添加量应控制在1%以内,其中ZM71-0.5Ce具有最佳的综合力学性能,抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为318MPa、250MPa和13.6%;时效热处理不能提升挤压态高锌含量的Mg-Zn-Mn-Ce合金力学性能。     

Influence of Deformation Twins on Mechanical Properties and β Precipitation of Large-Cross-Section (290 mm × 230 mm) AZ80 Bar Fabricated by “Multi-direction Forging + Extrusion + Cold Compression ” Technique

采用“多向锻造+挤压+在线水冷”技术制备出截面尺寸为290 mm×230 mm的Mg-8Al-1Zn (AZ80,质量分数,%) 合金棒材,沿横截面的230 mm方向 (ND) 对棒材进行冷压缩,压下量约为20 mm,冷压缩导致横截面心部 (C) 产生大量变形孪晶,而表层 (O) 的孪晶较少。研究了形变孪生对力学性能和析出反应的影响。沿挤压方向 (ED)、截面的290 mm方向 (TD) 和 ND 3个方向从C 和 O 切取拉伸试样。测试结果表明：棒材的室温力学性能存在显著的各向异性和表里不一致性。挤压材的 O 沿 ED（ED-O）具有最高的强度,其性能为：RP0.2、Rm和 A分别为 295 MPa、401 MPa和10%, 而 C 沿 ND（ND-C）具有最低的强度,其性能为：RP0.2、Rm和 A 分别为164 MPa、273 MPa和 7%。织构是导致各向异性和表里不一致性的主要原因,而变形孪生对织构有重要影响。冷压缩之前,C存在2种取向,即： [0001]Mg∥TD 和 [0001]Mg∥ND;冷压缩后,O的织构几乎没有变化,而变形孪晶导致C的织构发生重大转变,[0001]Mg∥TD取向被大幅弱化,而[0001]Mg ~∥ND取向被大幅加强。合金155 ℃/7 h时效后,变形孪晶内析出了β连续析出相,这些孪晶内的β析出相比层片状β非连续析出相更加细小弥散     

EW75-0.7Al合金挤压、时效态的组织及力学性能

通过OM、SEM、硬度及拉伸等测试手段,研究了EW75-0.7Al合金挤压及时效态的组织和力学性能。结果表明,挤压后合金晶粒明显细化,室温力学性能显著提高,抗拉强度为330MPa,屈服强度为242MPa,伸长率为11%。通过对合金进行T5时效处理,确定EW75-0.7Al合金的最佳T5峰时效制度为225℃×12h,经过T5峰时效处理后,合金的室温强度相比挤压态提高约100MPa。T5峰时效态合金在200℃高温下,力学性能下降不明显,在250℃高温下力学性能显著降低。通过分析合金高温下的断裂方式,发现250℃高温下,EW75-0.7Al合金的晶界强度显著降低,且时效析出相与基体的结合能力下降,最终导致合金在该温度下力学性能明显降低。     

Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金中β相的形貌和晶体学特征(英文)

通过OM、SEM、TEM及EDS分析,研究MgGdYNdZr镁合金中β相的形貌、成分和晶体学特征,分析连续冷却与等温时效两种方式对β相析出行为的影响规律。结果表明,合金在400°C过时效阶段的沉淀相为(1100)面上的板状和块状β相。β相以(1100)为惯习面,与基体的取向关系为(211)//(0110),[011]//[0001]。根据EDS统计分析确定β相的成分为Mg5(Y0.4Gd0.4Nd0.2),与Mg5Gd同型。在连续冷却方式中,相变驱动力较小,晶界等缺陷处结构紊乱,易于松弛、应变,因而优先在晶界附近形核。     

AZ91D镁合金凝固过程分析

采用差热法以及冷却曲线测定AZ91D镁合金的相变温度,通过金相试验,研究了AZ91D镁合金凝固过程中显微组织的变化,为制定合理的AZ91D镁合金热处理工艺,提高合金力学性能提供了依据.