复合磁场对Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织的影响

对比研究了未处理、直流磁场处理、脉冲磁场处理及直流-脉冲复合磁场处理对长周期结构增强Mg97Y2Cu1合金凝固组织的影响,并研究了复合磁场处理条件下不同的脉冲磁感应强度、脉冲频率、模具预热温度及浇注温度下合金的晶粒大小。结果表明,经复合磁场处理后,合金的凝固组织明显改善,其效果好于单一的直流磁场处理或脉冲磁场处理;合金的初生相转变为细小的等轴晶或蔷薇状晶,第二相分布变得均匀和连续,体积分数提高。当脉冲磁感应强度在0~0.25T、脉冲频率在1~10Hz范围内,随着脉冲磁感应强度或脉冲频率的增大,合金的晶粒尺寸逐渐减小。在20~600℃范围内,随着模具预热温度提高,合金的晶粒尺寸先减小后有所增大;在650~750℃范围内,随着浇注温度的提高,合金的晶粒尺寸先增大后减小。     

直流磁场对AZ91D镁合金凝固组织和力学性能的影响

研究了0~1.4T的直流磁场对AZ91D镁合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,随着磁感应强度的增加,由于MHD和TEMHD效应,合金的初生相和第二相先细化后粗化,其转折点均为0.84T;随着磁感应强度的增加,由于晶面磁化率的不同,α-Mg基体在(101)晶面的衍射峰强度减弱,在(102)、(100)和(110)晶面显著增强。直流磁场处理后,合金的综合力学性能得到了改善;当磁感应强度为1.40T时,合金的抗拉强度和伸长率较无磁场处理时分别提高了86%和28%。     

磁场与变质对Al-Si-Cu-Mg合金组织及性能的影响

对比研究了未处理、Sr和B变质处理、脉冲磁场处理、脉冲磁场-变质复合处理对Al-6Si-3Cu-0.3Mg合金铸态和T6态组织及力学性能的影响,同时考察了复合处理条件下,不同的脉冲电压和脉冲频率对合金组织及力学性能的影响。结果表明,变质处理、脉冲磁场处理和脉冲磁场-变质剂复合处理均可以改善合金铸态和T6态组织及力学性能,但复合处理效果最为显著;与未处理时相比,合金铸态抗拉强度和伸长率分别提高了59%和71%,T6态抗拉强度和伸长率分别提高了74%和30%。在0～300V范围内,随着脉冲电压增加,合金铸态和T6态组织逐渐细化,其铸态与T6态的抗拉强度、T6态伸长率均逐渐提高,但铸态伸长率变化不大;在1～5Hz范围内,随着脉冲频率增大,合金铸态和T6态组织先细化后粗化,转折点为5Hz,其抗拉强度变化规律与之相同,但脉冲频率为10Hz时,其铸态和T6态伸长率进一步提高。     

直流磁场对Mg-3Al-3Cu合金结晶取向及力学性能的影响

研究了0~1.25 T的直流磁场对石墨型铸造Mg-3Al-3Cu合金凝固组织、结晶取向及力学性能的影响。结果表明:直流磁场对合金凝固组织的影响较小;当磁感应强度为1.25 T时,第二相的体积分数明显下降。合金原有的结晶取向受到抑制,并形成了新的择优取向。当磁感应强度为1.25 T时,合金在(100)、(110)面的择优生长最为显著。总体上来说,随着磁感应强度的增加,合金的抗拉强度和伸长率均得到了显著的提升;当磁感应强度为1.25 T时,抗拉强度为181.2 MPa,伸长率为1.77%,较未处理时分别提升了142.7 MPa和1.04%。     

纵向直流磁场对Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织及力学性能的影响

研究了0~0.15 T的纵向直流磁场对长周期结构增强Mg97Y2Cu1合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明:纵向直流磁场可以细化合金的初生晶粒,使第二相分布变得均匀且连续,提高晶内溶质含量;随着磁场强度的增加,合金的晶粒尺寸总体上逐渐减小,力学性能逐渐提高,X射线衍射图谱最强峰由(002)变成了(101);当磁场强度为0.15T时,合金的抗拉强度和伸长率较无磁场处理的试样分别提高了20%和40%。     

脉冲磁场对Mg-Y-Cu-Zr-Sr合金凝固组织的影响

研究了脉冲磁场作用下长周期结构增强Mg-Y-Cu-Zr-Sr合金凝固组织的变化,研究了不同的脉冲电压、脉冲频率、浇注温度和模具预热温度对合金凝固组织的影响。结果表明,在脉冲磁场作用下,合金的凝固组织显著细化,其初生α-Mg相转变成细小、圆整的近球状或蔷薇状晶体,第二相分布变得均匀。当脉冲电压在0~240V范围内或脉冲频率在1~10Hz范围内,随着脉冲电压或脉冲频率的增加,合金的凝固组织逐渐细化;当浇注温度在660~750℃范围内或铸型预热温度在200~600℃范围内时,随着浇注温度的升高或模具预热温度的降低,合金的凝固组织逐渐细化。     

直流磁场对Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织、结晶织构及力学性能的影响

研究了0~1.2 T的直流磁场对长周期结构增强Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织、结晶织构及力学性能的影响。结果表明:直流磁场可以细化合金的初生相,减少α-Mg基体中Y元素的含量。随着磁场强度的增加,{1 1 2 0}面织构先加强后减弱,其转折点为0.9 T,{10 10}面织构逐渐增强;合金的铸态抗拉强度和伸长率总体上逐渐提高,当磁场强度为0.9 T时,合金的综合力学性能最好,其抗拉强度和伸长率较无磁场处理的试样相比分别提高了96.6%和61.1%。     

直流磁场对Mg-Y-Cu-Sn合金结晶取向及力学性能的影响

在Mg-Y-Cu合金中添加0.4%Sn的基础上,研究了0～1.4T的直流磁场对Mg-Y-Cu-Sn合金凝固组织、结晶取向及力学性能的影响。结果表明,随着磁感应强度增加,合金的晶粒尺寸先减小后增大,转折点为0.35T,其第二相体积分数变化规律与之相反。随着磁感应强度增加,合金的结晶取向不断变化;当磁感应强度为0.7T时,α-Mg在(100)面的衍射峰增强,形成了明显的结晶取向,此时合金的抗拉强度最高,但伸长率最低;当磁感应强度为1.4T时,α-Mg在(002)面、(101)面形成了明显的结晶取向,此时合金的综其力学性能最好,抗拉强度和伸长率较无磁场处理时分别提高了34.5%和32%。     

直流磁场对AZ31镁合金凝固组织和力学性能的影响

研究了0~0.84 T的直流磁场对AZ31镁合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明:随着磁场强度的增加,合金的初生相和第二相均先细化后粗化,转折点为0.28 T;在直流磁场作用下,α-Mg基体在(0002)面的衍射峰强度减弱,在(1120)、(1122)和(1010)面的衍射峰强度显著增强;在直流磁场的作用下,合金的抗拉强度下降,但伸长率明显提高;当磁场强度为0.28T时,伸长率最高为11.32%,与未处理时相比,提高了141.9%,同时抗拉强度下降最小。     

脉冲磁场对ZA27合金凝固组织和力学性能的影响

研究了不同脉冲参数和冷却条件对ZA27合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,通过控制脉冲磁场参数和冷却条件,能明显改善ZA27合金的凝固组织,合金的力学性能也得到提高。在0~300V范围内,随脉冲电压升高,合金初生相由粗大的枝晶逐渐转变为细小的球状或蔷薇状晶,抗压强度也逐渐提高,其最高抗压强度较未处理时提高39.6%;在1~10Hz范围内,合金初生相随脉冲频率的提高而逐渐细化,其抗压强度逐渐提高;当浇注温度在490~580℃范围内或模具预热温度在10~400℃范围内提高时,合金的初生相均先细化后粗化,转折点分别为520℃和200℃,合金的抗压强度总体上逐渐提高。     

脉冲磁场对石墨型铸造Mg-Y-Cu-Zr-Sr合金凝固组织和力学性能的影响

利用OM、SEM、EDS、XRD、拉伸试验机等手段,研究了不同的脉冲磁场参数对石墨型铸造长周期结构增强Mg-Y-Cu-Zr-Sr合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,脉冲磁场可改善石墨型铸造Mg-Y-Cu-Zr-Sr合金的组织和力学性能;当单次脉冲能量在0～57.6 J范围内或脉冲周期在0.1～1 s范围内时,随着单次脉冲能量的增加或脉冲周期的减小,合金晶粒尺寸逐渐减小,第二相体积分数逐渐增加,室温和高温力学性能逐渐提高;当单次脉冲能量为57.6 J,脉冲周期为0.1 s时,与未处理合金相比,合金晶粒尺寸减小了39%,第二相体积分数增加了230%,室温抗拉强度、伸长率分别提高了23%、47%,高温抗拉强度、伸长率分别提高了29%、99%。     

脉冲磁场对AZ91-0.4Ca镁合金凝固组织的影响

研究了在低压脉冲磁场作用下,脉冲电压、脉冲频率、浇注温度和模具预热温度对AZ91-0.4Ca镁合金凝固组织的影响。结果表明:在0~300 V脉冲电压下,随着电压的升高,合金的初生相逐渐细化;在脉冲频率为0~10 Hz内,随着脉冲频率的增加,合金的初生相先细化后粗化,在脉冲频率为5 Hz时,细化效果最好;经脉冲磁场处理后,合金的初生相随着浇注温度的升高逐渐细化,随着模具预热温度的升高逐渐粗化。     

脉冲磁场对AZ31镁合金组织及压缩性能的影响

研究了在AZ31变形镁合金熔体凝固过程中施加脉冲磁场对其组织及压缩性能的影响。在设定的浇注温度下,考察了脉冲电压、脉冲频率及模具温度对合金的初生相形貌和晶粒尺寸的影响。结果表明,脉冲磁场可有效细化AZ31镁合金的组织;脉冲电压在0~300V范围内,脉冲频率在1~10Hz时,随着脉冲电压或脉冲频率的增加,合金的平均晶粒尺寸逐渐减小,初生相由发达的树枝晶退化成等轴晶和蔷薇晶。当模具温度在20~600℃时,AZ31镁合金的凝固组织出现先细化后粗化现象,拐点值为200℃;与常规铸造工艺相比,脉冲磁场对合金的压缩性能有明显影响,当脉冲电压为300V,脉冲频率为5Hz,浇注温度为720℃,模具温度为200℃时,合金的抗压强度达到340.87 MPa,抗压强度提高了71.40%,压缩率提高了75.14%。     

机械振动对Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织和力学性能的影响

研究了不同电压(0~300 V)下机械振动对长周期结构增强Mg97Y2Cu1合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明:在机械振动的作用下,合金的凝固组织显著细化,力学性能提高。随着电压的增加,合金的初生相尺寸逐渐减小,其形态由发达的树枝晶转变为细小的等轴晶或蔷薇状晶体,第二相分布变得均匀和连续;合金的抗拉强度和伸长率总体上逐渐提高;当电压为300 V时,合金的抗拉强度和伸长率较常规铸造条件分别提高了84.5%和158%。     

低压脉冲磁场对A357合金组织及阻尼性能的影响

研究了低压脉冲磁场对A357合金凝固组织及阻尼性能的影响。结果表明,低压脉冲磁场对A357合金凝固组织中初生α-Al相和共晶Si相具有显著的细化和变质作用。施加磁场处理后,T6态A357合金的阻尼性能显著提高。当在室温、频率为1 Hz和应变振幅为0.01%的条件下,经磁场处理的T6态A357合金的阻尼值达到了0.014 2,较未施加磁场处理的A357合金提高了170%。随着频率的增加,经磁场处理的T6态A357合金的阻尼值逐渐降低。     

脉冲磁场-机械振动复合作用下K4169高温合金凝固组织的细化

对比研究了未处理、脉冲磁场处理、机械振动处理和脉冲磁场-机械振动复合处理对K4169高温合金凝固组织和力学性能的影响,并考察了复合处理条件下不同的脉冲电压、脉冲频率及浇注温度时合金的初生相形貌。结果表明:经脉冲磁场-机械振动复合处理后,合金的晶粒尺寸由4.5 mm细化至0.98 mm,断面等轴晶比例由36%提高至96%,且细化效果均好于单一的脉冲磁场处理或机械振动处理,同时合金的抗拉强度和延伸率较常规铸造条件下分别提高了49.2%,37.3%。随着脉冲电压或脉冲频率增加,合金的初生相逐渐退化,由发达的树枝晶变成细小的等轴晶或蔷薇状晶体。在1380~1530℃范围内,随浇注温度的提高,复合处理后合金的初生相不断细化。     

脉冲磁场对Al-12.6Si-1Cu合金组织的影响

研究了脉冲磁场下不同的磁场强度和脉冲频率对Al-12.6Si-1Cu合金初生Si和共晶Si组织的影响。在脉冲磁场强度不变的情况下,研究了脉冲频率对共晶Al-Si合金初生Si组织及共晶Si组织的影响。结果表明,随着脉冲频率由0.5Hz增加到2Hz,Al-12.6Si-1Cu合金中初生Si组织和共晶Si组织明显得到细化;当脉冲磁场频率由2Hz继续增加到5Hz时,Al-12.6Si-1Cu合金中初生Si组织和共晶Si组织反而变得粗大。在脉冲磁场的频率为2 Hz的前提下,改变脉冲磁场的强度,结果发现,随着脉冲磁场的强度从5×104 A/m增加到4×105 A/m,Al-12.6Si-1Cu合金中初生Si组织和共晶Si组织得到细化;当脉冲磁场强度由4×105 A/m增加到7×105 A/m时,Al-12.6Si-1Cu合金中初生Si组织和共晶Si组织变得粗大。磁场强度的变化对初生Si及共晶Si影响大于脉冲频率的影响。     

Zr对Mg_(97)Y_2Cu_1合金组织与性能的影响

研究了0~1.2%的Zr含量对长周期结构增强Mg97Y2Cu1合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,Zr可以显著细化合金的初生晶粒,使第二相分布变得均匀。在合金中加入Zr后,生成了少量颗粒状的CuZr2相,分布在α-Mg基体中。随着Zr加入量的增加,合金的力学性能逐渐提高;当Zr加入量为1.2%时,合金的抗拉强度和伸长率分别为218MPa和9.4%,较未合金化处理的试样分别提高了26%和62%。     

不同Zn含量对Mg-Zn-Y-Zr合金组织和性能的影响

研究了不同Zn含量对Mg-Zn-Y-Zr合金组织和力学性能的影响.结果表明,当Zn含量较低时,合金微观组织由α-Mg和I相组成,而当Zn含量较高时,组织中会出现W相.随着Zn含量的增加,合金的抗拉强度逐渐增加,而伸长率逐渐下降.当Zn含量为6.0 wt%时,合金的抗拉强度达到最大值为244.6 MPa,再增加Zn含量,由于微观组织中W相的出现,合金的抗拉强度有所降低.     

Ti对Mg_(95.5)Y_3Cu_(1.5)合金组织和力学性能的影响

向含LPSO结构相的Mg_(95.5)Y_3Cu_(1.5)合金中添加Ti,主要考察Ti含量对合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,添加Ti能够显著细化合金中的初生α-Mg相。随着Ti含量增加,初生α-Mg相的晶粒尺寸呈先降低后增加的趋势。另外,合金的抗拉强度和伸长率均呈先提高后降低的趋势。当Ti含量为0.4%时(摩尔分数),合金的抗拉强度和伸长率均达到最大值,分别为168 MPa和6.4%,相比未添加Ti时提高了17.1%和39.6%。