Y对AZ91D镁合金组织和性能的影响

通过合金制备、微观分析和力学性能测试等方法,研究了稀土元素Y对AZ91D镁合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,适量Y的加入使AZ91D镁合金的组织明显细化,同时析出了A12Y化合物.经同溶处理后,随着Y含量增加,铸态和固溶态的布氏硬度值基本呈先升后降的趋势.Y含量为0.48%的合金固溶硬度值几乎与原AZ91D合金的硬度值相当.     

纳米SiC颗粒增强AZ91D复合材料的制备及性能

利用高能超声辅助法制备纳米SiC颗粒(n-SiCp)增强AZ91D镁基复合材料(n-SiCp/AZ91D),并对其显微结构和室温力学性能进行测试分析。结果表明:纳米SiC颗粒的加入能够起到细化晶粒的作用,纳米颗粒在基体中的分布比较均匀,超声波辅助技术能够有效地分散纳米颗粒,在重力铸造下所制备的复合材料的抗拉强度、屈服强度和硬度均高于基体,尤其是屈服强度较基体提高了57%。     

SiC对AZ91D镁合金晶粒细化效果的影响

研究了SiC对AZ91D镁合金组织的影响.通过在不同温度添加不同含量的Mg-SiC混合粉末,在760～780 ℃、SiC含量为0.20%时,AZ91D镁合金晶粒达到75 μm.利用光学显微镜和扫描电子显微镜及其电子探针观察发现,Mg-SiC混合粉末的加入使得AZ91D镁合金的晶粒尺寸显著减小,这是因为Mg-SiC混合粉末加入后反应生成了少量的Al4C3,Al4C3颗粒可以作为α-Mg的结晶核心,同时SiC颗粒本身也可以作为α-Mg的异质结晶核心.对于AZ91D合金而言,Mg-SiC混合粉末是一种良好的晶粒细化剂.     

添加SiC对不同尺寸AZ91D镁合金坯料半固态组织的影响

AZ91D镁合金经重熔加入0.3%(质量分数)SiC细化后浇注成不同尺寸(直径)的锭料。研究SiC对不同尺寸AZ91D镁合金坯料半固态等温热处理组织的影响。结果表明:未经SiC细化处理AZ91D镁合金的半固态组织存在明显的尺寸效应,从心部到边缘,固相颗粒尺寸由大逐渐变小,如d70mm试样内的固相颗粒尺寸从心部的150μm变为边缘的110μm,并趋于圆整,液相逐渐增多;随着坯料尺寸的增加,由心部到边缘的组织差异进一步加大。SiC细化的AZ91D镁合金坯料经半固态等温热处理后,其组织中的固相颗粒尺寸整体变得细小,d70mm试样内的固相颗粒均不大于80μm,边缘和心部的固相颗粒尺寸变得很相近,在70μm与80μm之间,球化圆整且分布均匀;经SiC处理的半固态压铸件中,气孔等缺陷明显减少。     

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。     

碱土元素对AZ91D镁合金组织和性能的影响

通过向AZ91D合金中添加Ca、Ba、Sr3种碱土元素,熔炼制备了铸态镁合金,利用OM、SEM、EDS和XRD等手段研究了合金的铸态组织和物相组成,测试了其力学性能.结果表明, Ca、Ba、Sr的综合作用可以显著细化镁合金的铸态组织,并使网络状β-Mg17Al12相以球块状弥散分布,室温抗拉强度从AZ91D合金的156.3 MPa提高到AZ91D-0.5Ca-0.2Ba-0.1Sr合金的187.6 MPa.     

铈对AZ91D镁合金ECAP组织及性能的影响

通过普通凝固技术获得含有0.1%,0.3%,0.5%,0.7%和0.9%Ce的AZ91D镁合金,进行等通道转角挤压(ECAP)实验.利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)观察合金微观组织形貌,用扫描电镜附带的能谱分析仪(EDS)分析其微区组织成分,并测试挤压前后合金的维氏硬度.结果表明,适量Ce的加入可使AZ91D合金在晶界处析出Al4Ce金属间化合物,阻碍基体相生长而细化合金显微组织;Ce量影响Al4Ce金属间化合物的形貌.Ce<0.5%时,Al4Ce相呈颗粒状析出.而Ce>0.5%时,Al4Ce相呈杆状或片状生长;Ce能显著提高AZ91D合金室温硬度;ECAP后合金的强化效果更佳,其中三次挤压后的AZ91D-0.5%Ce合金维氏硬度提高了近1倍.     

稀土Pr对AZ91D镁合金组织和性能的影响

研究了微量Pr对AZ91D镁合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:稀土元素Pr具有细化AZ91DPr镁合金铸态晶粒的作用,并在组织中出现了针状、杆状的AlPr新相;当加入0.8wt％Pr时,合金晶粒细化效果较好,其室温力学性能比较好.     

Ce含量对AZ91D镁合金组织及性能的影响

研究了不同Ce含量的AZ91D镁合金的晶粒尺寸、物相和力学性能。结果表明,Ce含量不同的AZ91D镁合金显微组织、物相和力学性能有较大差异;Ce含量在0.5%~1.5%范围内,随着Ce含量升高,晶粒尺寸逐渐细化;当Ce含量为1.5%时,晶粒尺寸最小,合金综合力学性能最高。     

等温模锻对AZ91D镁合金组织和性能的影响

采用金相分析、拉伸试验、SEM分析等方法测试和分析了AZ91 D镁合金在铸态、锻压态及锻后+人工时效处理态下的金相显微组织和力学性能.研究表明:锻前均匀化退火能使沿晶界分布的网状βMg_(17)Al_(12)相全部溶人基体α-Mg中;等温模锻成形过程中,合金发生了明显的动态再结晶,形成细小的再结晶等轴晶粒组织,合金力学...     

高压热处理对AZ91D镁合金组织的影响

采用高压六面顶压机对AZ91D镁合金进行热处理。使用X射线衍射仪、金相电镜、场发射扫描电镜研究热处理压力对AZ91D镁合金微观组织的影响。结果表明,高压热处理后的镁合金的仍由基体α-Mg和β-Mg17Al12相组成,但高压热处理后β-Mg17Al12相的形态和分布发生了明显变化。随着压力的增大,β-Mg17Al12相析出量减少,Al原子在基体中的固溶度增加。此外,高压热处理可细化晶粒,压力为2 GPa时效果最佳。     

热处理对AZ91D镁合金显微组织的影响

研究了铸态、同溶及时效AZ91D镁合金的微观组织,分析了热处理对合金组织和显微硬度的影响.结果表明.薄片状共晶α相和粗大块状B相的热稳定性都不高,但可分别经过380和410℃同溶处理加以消除;Al-Mn相主要呈颗粒状或针状,尺寸为10～50 μm.经410℃×24 h固溶处理未发生明显改变.固溶样品经200℃×12h时效后有大量长10μm、直径1～2μm的杆状相析出.且主要垂直或斜交于基体,但当时效温度继续升高时析出相将转变为大部分平行于基体分布,使第二相的强化效果减弱.     

镁合金AZ91D焊接接头组织与性能

在镁合金(AZ91D)TIG焊接头中,同质焊缝的相组成主要为α-Mg和β-Al12Mg17;β-Al12Mg17非连续地分布于α-Mg的晶界;β-Al12Mg17的体积分数为7.3%.焊接热影响区(特别是近缝区)最突出的显微组织特点是晶粒粗化和连续分布于晶界的β-Al12Mg17金属间化合物.由于晶粒细化焊缝区硬度值高于母材,而热影响区的硬度值则明显低于母材.与母材相比(σb=156 MPa,δ=4.8%),同质焊缝金属有更高的力学性能(σb=192 MPa,δ=4.9%).焊接接头的力学性能明显低于母材,接头强度为母材强度的69%;接头塑性为母材的72%;断裂主要发生在热影响区的近缝区.降低焊接热输入有利于改善焊接接头的力学性能.     

锑对AZ91D镁合金微观组织的影响

研究了锑对AZ91D镁合金微观组织的影响.在AZ91D镁合金熔炼过程中加入三氧化二锑引入锑元素,用光学显微镜对加锑前后合金显微组织及其变化情况进行研究,发现锑的加入可使AZ91D镁合金的组织发生明显变化,β-Mg17Al12脆性相由连续网状分布逐渐变为离散状.同时利用扫描电镜、能谱仪和透射电镜分析了锑在合金中的存在形式.结果表明,锑在AZ91D镁合金中主要以两种形式存在：固溶在α-Mg、β相中;形成新相Mg3Sb2.锑在镁合金中生成的新相Mg3Sb2既作为异质形核核心细化组织,又会聚集在固液界面前沿抑制晶体的长大,从而对镁合金起到细化晶粒的作用.     

锑对AZ91D镁合金微观组织的影响

研究了锑对AZ91D镁合金微观组织的影响。在AZ91D镁合金熔炼过程中加入三氧化二锑引入锑元素,用光学显微镜对加锑前后合金显微组织及其变化情况进行研究,发现锑的加入可使AZ91D镁合金的组织发生明显变化,β-Mg17Al12脆性相由连续网状分布逐渐变为离散状。同时利用扫描电镜、能谱仪和透射电镜分析了锑在合金中的存在形式。结果表明,锑在AZ91D镁合金中主要以两种形式存在:固溶在α-Mg、β相中;形成新相Mg3Sb2。锑在镁合金中生成的新相Mg3Sb2既作为异质形核核心细化组织,又会聚集在固液界面前沿抑制晶体的长大,从而对镁合金起到细化晶粒的作用。     

Y对AZ91D镁合金阻尼性能的影响

通过DMA等手段研究了Y元素对AZ91D镁合金阻尼性能的影响,并通过扫描电镜、X射线衍射、透射电镜等手段研究了不同Y含量下AZ91D合金的显微组织,在此基础上分析了显微组织与阻尼性能的关系.结果显示:Y元素能明显细化AZ91D合金的组织,随着Y含量的增加.β相逐渐变得细小、弥散,且合金中会出现弥散分布的A12Y相,根据G-L位错模型理论,固溶在α-Mg基体中的Y原子对合金中的位错线构成弱钉扎,A12Y等含Y合金相对合金中位错线构成强钉扎,且组织细化后合金中位错线相互缠结,导致AZ91D合金阻尼性能下降明显.     

孔洞对AZ91D镁合金压铸件性能的影响

基于ansys软件，研究了孔洞形状、尺寸、位置及孔洞间距离对AZ91D镁合金压铸件的应力分布影响。结果表明：孔洞形状的影响取决于尖角顶点与孔洞中心的连线和受力方向之间的最小夹角，夹角越大应力集中越大：随孔洞尺寸的增加铸件的应力集中增加；位于铸件表面的孔洞造成的应力集中大于内部相同大小的孔洞：孔洞之间距离超过某一临界值时影响很小，当小于该临界值时随孔洞间距离的减小应力集中急剧增加。最后实测了不同工艺条件下生产的AZ91D镁合金发动机缸盖罩盖的孔洞分布形态与强度之间的关系，验证了模拟结果。     

表面处理对AZ91D镁合金性能的影响

对压铸镁合金AZ91D分别进行了无铬化学转化、喷砂、真空镀钛的表面处理,并采用SEM、EDS、XRD、中性盐雾及电化学等方法检测和评价处理后试样的表面形貌、成分、物相组成和耐蚀性.结果表明:无铬化学转化和真空镀钛都能明显提高镁合金的耐腐蚀性,喷砂处理后镁合金的硬度和粗糙度均达最高,耐蚀性反而下降.     

超声波强化处理对AZ91D镁合金组织及性能的影响

对AZ91D镁合金进行超声波细晶强化处理，利用6360LA型扫描电镜、JC10读数显微镜、M-2000型磨损实验机研究其组织和性能的变化特征。结果表明，经过超声波细晶强化处理，样品表面的晶粒细化，超声波冲击20、30、50min使得AZ91D表面划痕硬度分别提高了7．2％、16．96％、28、90％，磨损2、5min的耐磨性分别提高了39．63％、37、56％。     

熔体过热处理对AZ91D镁合金组织与性能的影响

采用自制的电阻炉研究熔体过热温度对AZ91D镁合金凝固组织和力学性能的影响规律。结果表明:AZ91D镁合金的铸态组织随着熔体过热温度的提高由树枝晶形态向等轴晶转变,晶粒尺寸逐渐减小,超过850℃后晶粒尺寸变化不大。AZ91D镁合金的抗拉强度、条件屈服强度和伸长率均随熔体过热温度的提高呈先增大后减小的变化趋势,力学性能在850℃时达到最大值。DSC分析表明,提高熔体温度使凝固开始点温度降低,凝固区间缩小,临界晶核半径减小,增加了熔体中的过冷度,提高了熔体中非均匀形核率,是镁合金晶粒细化的主要原因。熔体过热温度的提高导致共晶温度提高,使共晶相粗大。