低压脉冲磁场对ZM5-3%Ca阻燃镁合金凝固组织的影响

采用低压脉冲磁场处理ZM5-3%Ca阻燃镁合金的凝固过程,考察了脉冲电压和脉冲频率对合金凝固组织的影响。研究结果表明:低压脉冲磁场可以显著细化ZM5-3%Ca合金的凝固组织;随着脉冲电压或脉冲频率的增加,合金的晶粒尺寸逐渐减小,初生相逐渐退化,由发达的树枝晶转变成细小的等轴晶或蔷薇状晶体。     

低压脉冲电流对Al- 4.5Cu合金凝固组织的影响

研究了低压脉冲电流作用下Al-4．5Cu合金凝固组织的变化，考察了冷却速度、脉冲电压和处理时间对合金晶粒大小的影响。试验结果表明：在低压脉冲电流的作用下，Al-4.5Cu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。合金的晶粒尺寸随着冷却速度的增加而逐渐减小。随着脉冲电压的提高，合金的晶粒尺寸逐渐减小；当脉冲电压达到400V时，晶粒尺寸略有回弹。随着处理时间的增加，合金的晶粒尺寸逐渐减小；当处理时间大于10min时，晶粒尺寸随着处理时间的增加而略有增大。     

不同磁场功率对ZM5-3%Ca阻燃镁合金凝固组织的影响

研究了不同功率的脉冲磁场和直流脉动磁场对ZM5-3%Ca阻燃镁合金凝固组织的影响。结果表明,脉冲磁场和直流脉动磁场对ZM5-3%Ca合金的凝固组织都有一定程度的细化作用;随着脉冲磁场或直流脉动磁场功率的增加,合金的晶粒尺寸逐渐减小,初生枝晶逐渐退化;与直流脉动磁场相比,脉冲磁场对合金凝固组织的细化效果更明显。     

低压脉冲电流下AZ91D镁合金半固态组织形成机理研究

在不同凝固阶段合金的半固态组织和脉冲电流热效应的实验研究基础上,探讨了低压脉冲电流下AZ91D镁合金半固态组织的形成机制。结果表明:在合金的液相线以下开始脉冲放电,二次枝晶臂分离需要较长的时间,一次枝晶臂难以球化;从合金的液相线以上开始脉冲放电,不会析出粗大的枝晶,二次枝晶臂分离比较容易。脉冲电流降低了半固态合金的冷却速度,同时造成了合金熔体强烈的温度起伏;随着脉冲电压的增加,半固态合金的冷却速度逐渐减小,熔体的瞬时平均温升逐渐增加。初始形核率的提高和二次枝晶臂的根部熔断是低压脉冲电流下球状或颗粒状初生α-Mg形成的重要机制。     

Sr对ZM5-3%Ca阻燃镁合金组织与性能的影响

研究微量Sr（0.05%-0.15%）对ZM5-3?阻燃镁合金凝固组织与力学性能的影响。结果表明,在微量Sr的作用下,ZM5-3?阻燃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等轴晶或蔷薇状晶体,力学性能有所提高;随着Sr含量的增加,合金的晶粒尺寸逐渐减小,抗拉强度和屈服强度逐渐增加。     

脉冲电流对ZK60镁合金板组织与性能的影响

利用光学显微镜(OM)、电子背散射衍射(EBSD)和扫描电子显微镜(SEM)对ZK60镁合金板组织与性能进行分析。利用高密度脉冲电流对轧制变形ZK60镁合金板进行处理,使变形组织在较短时间内发生完全再结晶。再结晶晶粒的平均晶粒尺寸达到3μm,抗拉强度可达310 MPa,伸长率达30.7%。然而,经过同样时间的等效热处理,变形ZK60板并未发生完全再结晶。脉冲电流提高了轧制变形ZK60镁合金再结晶形核速率,加速了再结晶转变过程。脉冲处理优化了ZK60镁合金组织,使其获得了较高的综合力学性能。     

脉冲电流强化对冷轧AZ31镁合金的组织与性能的影响

利用OM、SEM、TEM及拉伸试验机等测试手段,进行了脉冲电流强化冷轧AZ31镁合金的研究,考察了脉冲电流密度、处理时间以及循环次数对AZ31镁合金组织和力学性能的影响。结果表明,工频、瞬时交流脉冲电流可以实现冷轧AZ31镁合金的强化。在75～150 A/mm²范围内,随着电流密度增大,合金的抗拉强度先增大后减小,而其伸长率逐渐增大;当电流密度为125 A/mm²时,合金的抗拉强度达到293 MPa,伸长率为5.5%;与冷轧态合金相比,其抗拉强度提升了10%,伸长率提高了45%。当电流处理时间为180～240 ms范围内或循环次数为1～4次,随着电流处理时间或循环次数增加,合金的抗拉强度持续下降,而伸长率不断提高。电流处理条件下,合金发生了再结晶,产生了细小的再结晶晶粒,位错密度增大,亚晶数量增多。在这些因素的综合作用下,冷轧AZ31镁合金的综合力学性能提高。     

稀土Nd对ZM5合金组织与性能影响的研究

在ZM5合金熔体中加入不同量的稀土Nd，经过不同处理，利用光学显微镜、扫描电镜以及能谱分析，研究了稀土Nd对ZM5合金组织的影响规律。试验结果表明，向ZM5合金中添加稀土Nd的质量分数达2％时，合金的显微组织明显改善。X衍射和金相照片显示ZM5合金铸态组织为α—Mg固溶体和沿晶界分布的网状pMg17Al12组成，固溶处理后Mg17Al12弥散在基体中，而加入稀土元素Nd的ZM5合金由α（基体），Mg17Al12，颗粒状Mg12Nd等相组成。经固溶处理后网状Mg17Al12相完全溶解，留下热稳定较高的析出相Mg12Nd等。扫描电镜显示ZM5合金拉伸试样断口是解理断裂的断口形态，而加入稀土Nd的ZM5合金拉伸试样断口是沿晶断裂＋准解理断裂的混合断口形态。其原因是加入稀土Nd后，熔体中生成了与镁基体共格的强化相Mg12Nd改变了其断口形貌。     

稀土Y和Nd对ZM5合金组织和性能的影响

以ZM5镁合金为基体材料，应用铸造方法制备了4种不同稀土含量和比例的稀土镁合金。考察分析了稀土Y和Nd对ZM5合金组织结构、力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明，铸态合金中出现了新相Ti2Mg3Al3，它对于减少晶界处第二相的析出有积极作用。ZM5合金的组织结构、力学性能和腐蚀性能随稀土Y和Nd的比例不同而有比较大的差异，在所有考察的ZM5合金中，添加2％Y和1％Nd稀土的合金综合效果最好。     

富Y重稀土对ZM5合金组织和性能影响的研究

以ZM5镁合金为基体材料，以富Y重稀土为添加原料，应用铸造方法制备了稀土镁合金。利用光学金相显微镜（OM）、X衍射分析、拉伸试验和腐蚀试验等方法，考察分析了稀土Y对ZM5合金铸造组织结构、力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明，铸态合金中出现了新相Al3La、MgY，它对于减少晶界处第2相的析出、晶粒的细化以及力学性能的提高起着积极作用。同时，稀土的加入明显地改善了合金的腐蚀性能。     

脉冲电流对Al-4.5Cu合金定向凝固组织的影响

研究了脉冲电流对Al-4．5Cu合金定向凝固过程及组织的影响。结果表明，随着脉冲电流峰值和频率的增大，Al—4．5Cu合金柱状晶被熔断，形态由细条状变为不连续，失去其定向凝固的取向性；且柱状晶间距随电流峰值和频率的增大而减小。由脉冲电流的引入而产生的脉冲磁压力及焦耳热效应在固液界面处造成的强烈扰动是定向凝固组织失去取向性的主要原因。     

高密度脉冲电流作用下LY12铝合金的凝固组织

研究了高密度脉冲电流作用下ＬＹ１２铝合金的凝固组织,试验结果表明嵩密度的脉冲电流可明显地改善该合金凝固组织。和未经电流处理的样品相比,其组织明显细化和等轴化,且脉冲电流愈强,且脉冲电流愈强,这种效果愈显著。     

脉冲处理对Al-6Zn-3Mg-2Cu合金铸轧板组织及性能的影响

研究了常规铸轧过程中施加20、50和150Hz频率,电流强度为400A的脉冲电流对Al-6Zn-3Mg-2Cu合金铸轧板的组织及力学性能的影响。结果表明,经20Hz的脉冲电流处理后,Al-Zn-Mg-Cu合金铸轧板偏析情况大为改善,微观组织显著细化;150Hz脉冲电流对铸轧板的组织影响不大;铝合金中τ相广泛分布,呈网状或岛状;同时,经20Hz脉冲电流处理的铸轧板抗拉强度可达320MPa,是常规铸轧板强度的1.3倍;样品具有脆性断裂特征,脉冲处理后韧性有所提高。     

混合稀土（MM）对ZM5镁合金组织和性能的影响

研究了RE对ZM5镁合金显微组织和力学性能的影响.对显微组织的观察表明,加入RE后,显著改变了ZM5合金的铸态组织,使其晶粒细化.同时,加入少量的RE可以提高ZM5合金的抗拉强度和伸长率,当RE含量为0.75%时,合金的抗拉强度和伸长率分别达到了182 MPa和4.54%.固溶25 h处理后,合金中形成热稳定性强的富铝稀土相Al11Ce3,对晶界起到了强化作用,使合金的抗拉强度达到了250 MPa,伸长率达到8.05%.     

Er和Sr对ZM5镁合金组织及性能的影响

研究了复合添加Er和Sr对ZM5镁合金微观组织,力学性能,耐腐蚀性能的影响。结果表明,复合添加Er、Sr可有效细化合金第二相。ZM5-0.6%Er-0.15%Sr合金抗拉强度和伸长率分别达到普通ZM5镁合金的91.3%和107.5%,腐蚀速率为普通ZM5镁合金的50%。     

方波脉冲电流对Al-Cu合金凝固组织的影响

针对单极方波脉冲电流幅值对Al-Cu合金凝固组织的影响进行了试验研究。结果表明,脉冲电流对亚共晶Al-5Cu和过共晶Al-50Cu合金的凝固组织和初生相有明显细化作用,这主要是由于方波脉冲电流频域较宽,高次波的能量衰减较慢,对凝固系统所做的有效功值较高。由于电流及感生磁场的不均匀性而产生的磁场梯度漂移和磁力线曲率漂移,使得过共晶Al-50Cu合金中Al3 及Cu 离子沿磁场方向迁移,在脉冲电场作用下,促使初生相CuAl2沿磁场方向优势生长。     

AZ91-3Ca镁合金组织结构和电化学行为的研究

利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)以及电化学测试法和失重法研究了铸态AZ91-3Ca镁合金分别在退火处理前后的相组成以及不同退火处理条件下的腐蚀行为。结果表明,铸态AZ91-3Ca镁合金主要由基体α-Mg相和沿着晶界附近分布的网状共晶相组成。共晶相中含有α-Mg相,实心块状β-Mg_(17)Al_(12)相和鱼骨状(Mg,Al)_2Ca相等。300和400℃退火处理后合金的组织结构没有明显变化,但是在较高退火温度500℃下保温2.0 h后,β-Mg_(17)Al_(12)相溶解促进了一种含有Mg,Al,Zn,Ca 4种元素的四元相的生成。在500℃保温16.0 h后,基体中Al元素含量最多,且分布均匀,在NaCl水溶液中耐蚀性能最佳,其自腐蚀电位为-1330mV,电流密度为1.222×10~(-4)A/cm~2,腐蚀速率为0.11 mg/cm~2·h。     

脉冲电流对AZ91镁合金凝固组织和力学性能的影响

通过调节脉冲电流峰值电压,研究了脉冲电流峰值电压对AZ91镁合金凝固组织和力学性能的影响,并与MgCO3变质处理进行了对比。结果表明,随着脉冲电流峰值电压的增大,合金的凝固组织愈加细化,力学性能不断提高;当脉冲电流峰值电压达到2000V时,脉冲电流处理试样的抗拉强度比未处理试样提高了25%、伸长率提高了128%,比变质处理的抗拉强度提高了4%、伸长率提高了14%。     

Ca对Mg-3Al合金微观组织和力学性能的影响

通过采用合金制备,组织分析,力学性能测试等手段研究了Ca的加入对Mg-3Al合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：Ca的加入改变了组织相的分布和形貌,随着Ca加入量的增加,β-Mg17Al12相逐渐消失,并沿晶界析出了高熔点的Al2Ca相。Ca的加入使得相形貌从细骨骼状逐渐演变为连续网状。Ca的加入能够提高实验合金在高温时的力学性能,但降低了实验合金的室温力学性能。