快速凝固AZ91D镁合金组织的研究

用光学显微镜和透射电镜观察了普通凝固和快速凝固AZ91D合金的组织，用X射线衍射XRD分析了合金的相组成。结果表明，普通凝固AZ91D合金组织由α-Mg基体和β-Mg1，Al12相组成，晶粒较粗大，而快速凝固AZ91D合金薄带截面组织由靠近辊面的粗大等轴晶区、中部的柱状晶区和自由表面层的细小等轴晶区三部分组成，三层组织均为过饱和α-Mg固溶体，并观察到较高的位错密度。     

缓慢凝固速度对AZ91D镁合金组织的影响

为了探讨AZ91D镁合金在较慢凝固冷却速度下的组织,对其进行了缓慢凝固处理.利用金属凝固原理分析了AZ91D镁合金的凝固过程和在较慢凝固速度下枝晶偏析减轻的原因.结果表明,随凝固冷却速度的降低,析出相β-Mg12Al12由连续网状分布逐渐变成沿晶界断续的条块状分布,凝固过程中的偏析现象逐渐减轻.当冷却速度最低达到0.0030K/s时,组织中β相的体积分数仅为2%,但晶粒明显长大.     

脉冲磁场对AZ91D镁合金凝固组织的影响

研究了脉冲磁场作用下AZ91D镁合金凝固组织的变化,考察了冷却速度、磁场强度和放电频率对AZ91D镁合金晶粒大小的影响,并对磁场影响凝固组织的机理进行了探讨。试验结果表明:在脉冲磁场的作用下,AZ91D镁合金的凝固组织显著细化,其初生相由发达的树枝晶转变为均匀细小的蔷薇状晶体,共晶网络变得细小且不连续,聚集在晶界上的共晶组织减少;合金的晶粒尺寸随着冷却速度的降低,磁场强度或放电频率的增加而逐渐减小。     

阻燃镁合金AZ91D的研究

研究了通过添加铍，可得到直接暴露在大气中熔炼的镁合金AZ91D。通过金相组织观察发现：当铍的含量达到0.015%时，合金的晶粒度最好，而且具有很好的阻燃性能；同时研究了采用不同的变质剂AZ91D合金进行变质处理。实验结果表明：变质处理的AZ91D合金，组织明显细化，尤其是时效处理后，其力学性能得以大幅度提高，拓宽了合金的使用范围。     

AZ91D镁合金线膨胀系数的测定

采用自制的千分表线膨胀仪,测定了AZ91D镁合金加热温度与膨胀量的关系,并通过同归分析求得AZ91D镁合金在特定加热速度下的膨胀量与温度的关系式,进而求得在特定的加热速度下AZ91D镁合金的线膨胀系数与温度的关系式,丰富了镁合金的物性参数数据,而且为镁合金的其他研究与应用提供了理论参考依据.     

AZ91镁合金定向凝固工艺及组织研究

研究表明:在定向凝固过程中,温度梯度是重要参数之一,代表了定向凝固设备的主要性能指标;温度梯度越高,其定向凝固组织的连续性就越好。     

AZ91D镁合金真空压铸力学性能研究

对AZ91D镁合金的真空压铸工艺进行了实验研究，讨论了型腔真空压力和铸造压力等工艺参数对于铸件密度、抗拉强度、屈服强度和伸长率等力学性能指标的影响规律。研究结果表明：型腔真空压力和铸造压力是影响铸件密度和抗拉强度关键参数。铸造压力增加或真空压力降低时，铸件密度和抗拉强度增加。同时，研究了铸件在T6处理前后的力学性能，型腔真空压力为5kPa条件下的铸件在T6处理后未发生起泡现象，T6处理后试样的抗拉强度和屈服强度提高，伸长率降低。     

AZ91D镁合金在北京地区的大气腐蚀行为研究

利用室外大气暴露试验，研究了AZ91D镁合金在北京地区的平均大气腐蚀速率，并与相同条件下A3钢的大气腐蚀情况进行了对比．采用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、X射线能谱(EDS)以及红外光谱(IR)等多种现代表面分析技术对腐蚀产物的形貌、组成、结构等进行分析，与A3钢相比，AZ91D镁合金具有良好的耐大气腐蚀性能，具有局部腐蚀的特征。     

半固态AZ91D镁合金的压缩变形研究

利用Gleeble 1500热模拟机对半固态AZ91D镁合金的变形规律进行了研究．结果表明：当应变速率相同时,变形温度越高,半固态AZ91D镁合金试样的变形应力就越低;当应变速率和变形温度相同时,半固态球状晶试样的压缩变形应力明显低于枝晶试样的压缩变形应力;变形量对半固态压缩试样的应力一应变关系的影响很小．当应变速率为0．1,10s^-1和变形温度为48m-556℃时,球状晶和枝晶试样的稳定压缩应力分别为3—17．13MPa和6—31．6MPa．当变形温度为508℃和应变速率为0．01—20s^-1时,球状晶和枝晶试样的稳定压缩应力分别为4．78-9．09MPa和7．87-26．21MPa。     

AZ91D镁合金的化学镀镍

使用硫酸镍作为化学镀镍磷镀液的主盐,直接在AZ91D镁合金基体上化学镀镍.使用扫描电镜和X射线衍射技术分析镀层的表面形貌和组织.化学镀镍磷镀层是致密的,无明显缺陷,其磷含量约为372 mass%.化学镀镍磷镀层的显微硬度值约为660 VHN,化学镀镍的沉积速度为23 μm/h.前处理过程中的酸洗步骤使镁合金基体产生粗糙的表面,从而使镀层和基体之间起到了互锁的作用,增加了镀层的结合力.     

钇及混合稀土对AZ91镁合金流动性与凝固组织的影响

随着钇(Y)及混合稀土(MM)含量增加,AZ91合金的流动性先增加而后下降.当加入1%左右的Y及MM 时,AZ91合金可以获得最好的流动性,这是由于Y及MM对合金液具有良好的净化作用.对含Y及MM的AZ91合金初生α-Mg相及α Mg17Al12共晶组织形态进行了检测分析,结果表明:Y及MM使AZ91合金的α-Mg初生相枝晶显著细化,并使合金的共晶组织产生离异.     

汽车发动机冷却液中镁合金缓蚀剂的研究

采用XRD、电化学极化曲线、化学浸泡等实验方法，研究了腐蚀性水体系中单种无机盐、复配无机盐缓蚀剂对AZ91D镁合金的缓蚀作用，并用正交优化设计确定了Na2MoO4+Na2SiO3+KMnO4复配无机盐缓蚀剂的优化配方；研究了水-乙二醇（1：1）防冻液基础液体系中缓蚀剂对AZ91D镁合金的缓蚀作用.结果表明，在腐蚀性水中KMnO4、Na3PO4、Na2MoO4和NaF对AZ91D镁合金有一定的缓蚀作用，Na2B4O7不具有缓蚀作用，有可能加速其腐蚀；复配Na3PO4+KMnO4及Na2MoO4+Na2SiO3+KMnO4对AZ91D镁合金腐蚀有缓蚀作用，而Na3PO4+Na2B4O7会加速其腐蚀.在水-乙二醇体系中，Na2S对AZ91D镁合金腐蚀有较好的缓蚀作用；确定了2种适用于水-乙二醇中的有机-无机复合缓蚀剂配方，缓蚀效率分别为98.1％和94.3％.     

微量钒对AZ91D镁合金显微组织的影响

研究了添加微量钒对AZ91D镁合金显微组织的影响。在AZ91D镁合金熔炼过程加入AlV55中间合金引入钒元素,用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和X射线衍射等分析研究了加钒前后合金组织的变化以及钒在合金中的存在形式。结果表明:钒的引入使β-Mg17Al12相由不连续网状逐渐离散化,钒在AZ91D合金中主要以新相Al3V形式溶解或分散于β-Mg17Al12相和α-Mg基体中。高熔点的新相Al3V在AZ91D镁合金凝固过程中先于其他相生成聚集在固液界面前沿,抑制晶粒的长大;同时由于α-Mg相细化而使晶界面积增加,相应的单位面积晶界处发生共晶反应的熔液体积减少,生成的β-Mg17Al12相变得细小。同时由于晶粒尺寸减小以及晶界处Al3V相的强化作用,AZ91D合金的硬度随着添加钒含量的增加呈增大趋势。     

Effect of coolant inhibitors on AZ91D

The inhibition effects of sodium vanadate along with inorganic coolant inhibitors were examined on corrosion of AZ91D in ASTM D1384-80 corrosive water by polarization measurements. The galvanic corrosion of AZ91D coupled to 3003, 6063, and 356 A1 alloys were also tested. An effective combination of inhibitors containing (but not limited to) sodium vanadate, silicate, and nitrate was proposed for inhibition of AZ91D and prevention of galvanic corrosion.     

添加稀土元素Ce对AZ91D镁合金组织的影响

用金相显微镜、能量色散谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）研究了稀土元素Ce对AZ91D镁合金铸态组织的影响。结果表明，Ce对AZ91D镁合金具有明显的变质效果，加入0．4％Ce后，α-Mg树枝晶变化不明显，晶界上的β-Mg17Al12相呈断续网状分布；加入0．8％Ce后，合金晶界上的离异共晶β相基本上断裂成骨骼状，转变为颗粒状且分布比较均匀；加入1．2％稀土Ce后，枝晶变细，共晶β相完全变为颗粒相，弥散分布于晶界处。微结构分析发现，组织中出现了分布于晶界处的杆状Al10Ce2Mn7化合物。     

AZ91D镁合金电偶腐蚀的扫描Kelvin探针研究

利用扫描Kelvin探针技术(SKP)研究AZ91D镁合金与316L不锈钢偶接件在盐雾试验中电偶腐蚀规律。通过在中性盐雾试验不同周期的表面腐蚀形貌的观察和伏打电位分布图的测量结果分析表明,AZ91D镁合金电偶腐蚀效应与偶接阴阳极的伏打电位差密切相关,AZ91D镁合金与316L不锈钢偶接件存在较大的电位差(约为–1.28V),其电偶腐蚀效应非常显著。在盐雾试验初始阶段,腐蚀主要发生在偶接界面AZ91D镁合金一侧,该腐蚀区域的伏打电位增加幅度较大,而316L不锈钢受到保护没有发生明显腐蚀。随着盐雾试验时间的延长,AZ91D镁合金腐蚀加快,腐蚀产物覆盖区域不断扩大,24h盐雾试验后,偶接件的平均伏打单位差由原始的–1.29V增加到–1.53V,AZ91D镁合金的电偶腐蚀效应加大。由于AZ91D镁合金在盐雾中生成的腐蚀产物对基体具有一定的保护作用,当腐蚀产物不断增加并覆盖表面,偶接件的电位差减小导致AZ91D镁合金的电偶腐蚀效应降低。     

AZ91D镁合金化学镀Ni-P的沉积机制

利用金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）及能谱（EDS）等分析测试手段,研究AZ91D镁合金上直接化学电镀Ni-P的沉积过程。结果表明：活化后的表面上不同位置处最初沉积Ni的过程不同。在活化后的块状物上,由于氟化物的溶解,Mg置换出Ni,因此最初“块状物”上只有Ni沉积,没有P。β相和α相边缘则是由于其电位较高,附近的Ni2+得到Mg失去少量电子后还原沉积出高催化活性的Ni核,催化了次亚磷酸钠还原沉积出P和Ni。