Gd对Mg-5Si合金组织和力学性能的影响

采用Mg-30Gd中间合金对过共晶Mg-5Si合金进行变质处理,考察了Gd对合金组织与力学性能的影响,并讨论了其变质机理。结果表明,Gd对过共晶Mg-5Si合金中初生Mg2Si相具有良好的变质作用。当加入2.0%的Mg-30Gd时,变质效果最佳,初生Mg2Si相的平均尺寸减小到25μm以下,其形态大部分为近球状,并且分布均匀,合金的抗拉强度和伸长率也达到了最大值,分别为105 MPa和3.1%。但是,当Mg-30Gd增加到3.0%时,初生Mg2Si相又转变为粗大的树枝晶形态。变质机理与稀土元素富集于初生Mg2Si相生长表面抑制优先生长晶向的生长,以及金属间化合物GdxSiy为初生Mg2Si相生长提供了异质形核核心有关。     

压射工艺及时效对Al-5Mg-2Si-Mn合金组织及性能的影响

通过高强韧压铸铝镁合金的压铸工艺试验,研究了主要压射工艺参数和人工时效对该合金标准压铸试样的组织及力学性能的影响.结果表明,在压射比压、快压射速度、快压射转换位置分别为100 MPa、高速档和220 mm时,压铸试样的外观成形良好,组织致密,无缩孔、气孔缺陷,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为351.1 MPa、200.7 MPa和13.77％;该试样经人工时效(250℃)保温3h后空冷,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为380.5 MPa、246.9MPa和11.48％.     

Mg-5Al-1Sr-2Ca-xY合金组织及力学性能

制备了不同Y含量的Mg-5Al-1Sr-2Ca-xY(x=0,1,2,5)合金试样,采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、材料试验机等观察测试合金的微观组织和力学性能。结果表明,未添加Y时,合金晶粒大小不均匀,且多呈柱状,晶内有较多的点状化合物;Y含量1%时,晶粒细化、球化且大小较均匀;Y含量2%时,晶粒趋于柱状;Y含量5%时,晶粒形状不规则、大小极不均匀。随Y含量的增加,室温和高温力学性能呈先升后降趋势,最高点为Y含量1%,其室温和高温抗拉强度分别较无Y合金提高了约33.8%和25.4%。     

Gd对Mg-2Al-Zn合金微观组织及力学性能的影响

研究了稀土Gd的添加对铸态Mg-2Al-Zn合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Mg-2Al-Zn-xGd合金由α-Mg和Al2Gd两相组成,Al优先与Gd反应生成Al2Gd,且合金中Al2Gd的数量和形态受Gd的添加量影响。弥散分布的Al2Gd使合金室温力学性能得到显著提高,在Gd的添加量(质量分数)为2%时,抗拉强度和屈服强度分别达到252MPa和135MPa。但Gd的添加量达到3%时,Al2Gd相尺寸变大、数量过多,导致合金的力学性能迅速下降。颗粒状和针状Al2Gd在晶界上或基体上的团聚导致合金由韧性断裂转变为解理断裂。     

Ca对Mg-5Li-3Al-2Zn合金组织和力学性能的影响

实验研究了添加1%、2%、3%、6%Ca对Mg-5Li-3Al-2Zn合金组织和性能的影响.通过观察显微组织,利用XRD和EDS分析组织成分可知,添加适量的Ca可细化晶粒,Ca主要富集在晶界处,当Ca加入量超过2%时,与Al形成Al2Ca金属间化合物,Al2Ca较多时,对基体的割裂作用较强.室温拉伸试验结果表明,添加2%Ca,强度和塑性同时提高,继续增加Ca含量,合金的力学性能下降.     

Bi对Al-5Mg-2Si-0.6Mn合金的组织及力学性能的影响

研究了Bi含量对Al-5Mg-2Si-0.6Mn合金铸态组织、相结构和成分、力学性能和断口形貌的影响。结果表明,当Bi含量为0.3%时,具有最明显的变质效果。Bi富集在共晶Mg_2Si生长界面前端产生成分过冷,减小了液相的实际过冷度,使共晶Mg_2Si的生长速度被限制,共晶Mg_2Si相从变质前的粗纤维状转变成细小的点状纤维。合金的力学性能显著提高,抗拉强度、伸长率分别由未变质的205 MPa、2.8%增加至240 MPa、5.3%,分别增加了17.1%、89.3%。     

Ca对Mg-5Al-1Bi合金显微组织和力学性能的影响

使用X射线衍射仪、金相显微镜、扫描电镜、能谱仪及力学性能测试等试验手段,研究了Ca含量对铸态Mg-5Al-1Bi镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,铸态Mg-5Al-1Bi镁合金由α-Mg基体和β-Mg17Al12相组成,加入Ca后,合金晶粒细化,β-Mg17Al12相的数量减少,由连续变得较为分散。当Ca含量达到3%时,合金中生成新的第二相Al2Ca。高熔点相Al2Ca在高温条件下能钉扎晶界,阻碍晶界滑移,有利于提高合金的高温蠕变性能。合金硬度和屈服强度随着Ca含量的增加而提高,而抗拉强度和伸长率下降。     

Gd对Mg-5Sn-0.5Zn合金的显微组织及力学性能的影响

研究了（0．5％～1．5％）Gd元素对铸造Mg-5Sn-0．5Zn合金（SZ50）的显微组织、时效硬化行为和拉伸性能的影响。结果表明：加入Gd后，合金的α-Mg晶粒细化，沿晶界或在α-Mg晶内生成棒状或长条状的Mg5Gd，其在Gd含量为0．5％时尺寸最小，分布更均匀；Gd的加入，使合金的抗拉强度提高，但降低其伸长率；随着Gd含量的增加，合金的峰值时效时间逐渐缩短。Gd含量为0．5％时，合金的显微硬度、抗拉强度及显微组织的细化作用最佳。     

Sb对Mg-4Al-2Si合金显微组织和力学性能的影响

研究了合金元素Sb对Mg-4Al-2Si合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,加入少量的Sb(0.25%~0.75%)能有效细化汉字状Mg2Si相颗粒和α(Mg)基体组织,并在合金中形成Mg3Sb2相,提高合金的力学性能:当Sb含量为0.25%时,Mg2Si颗粒显著细化;当Sb含量为0.75%时,α(Mg)基体组织的细化效果最佳,形成了细小、均匀的α(Mg)等轴晶组织,此时合金的抗拉强度和屈服强度达到最大值;当Sb含量大于0.75%时,Mg2Si相颗粒向晶界大量偏聚并粗化,导致材料力学性能迅速下降。     

Mg-6Al-5Zn-xCa(x=4,5,6,7)-5Gd合金的显微组织和力学性能

研究了不同高含Ca量的Mg-6Al-5Zn-x Ca(x=4,5,6,7)-5Gd合金铸态以及热处理后的显微组织和力学性能。结果表明,铸态时,随着含Ca量的增加,连续分布于晶界处的第二相β-Mg_(25)(Al,Zn)_(37.5)逐渐变细,呈颗粒状的Al_2Gd相和块状的CaZn_5相部分溶解,以更加圆润的小颗粒状相和小块状相分布在组织中,其抗拉强度和屈服强度先升高后降低,伸长率下降;固溶处理后,大部分β-Mg_(25)(Al,Zn)_(37.5)相逐渐溶入合金基体中,合金的强度和伸长率均显著增加,随着含Ca量的增加,固溶组织中分布更多的颗粒状相和块状相,其抗拉强度和屈服强度先升高后降低,伸长率变化不大;固溶+时效处理后,产生时效强化,时效12 h后合金硬度达到峰值,随时效时间延长,硬度稍有降低,然后趋于平缓,说明合金有较优异的热稳定性。断口分析表明,随着含Ca量的增加和热处理方式的不同,合金的断裂机制有从脆性断裂向韧性断裂转变的趋势。当含Ca质量分数为6%时,合金铸态断口形貌中有明显韧窝存在,热处理后,其断口形貌中韧窝数量增多,大小一致,分布趋于均匀。实验合金以Mg-6Al-5Zn-6Ca-5Gd合金经390℃/8 h固溶+200℃/12 h时效处理后的力学性能最佳。     

热轧对Mg-5Al-0.3Mn-2Ce合金组织与性能的影响

采用铁模铸造法制备了Mg-5Al-0.3Mn-2Ce镁合金。合金铸锭在410℃均匀化处理24h后,在400℃进行热轧试验。经过4道次轧制,合金的总压下量为62%。利用X-射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜和拉伸试验研究了铸态合金和轧制态合金的组织和力学性能。结果表明,Mg-5Al-0.3Mn-2Ce合金由α-Mg和Al11Ce3相组成。轧制变形明显细化了合金的晶粒尺寸,轧制后合金的平均晶粒尺寸约为20μm。轧制后合金强度也得到了显著提高。轧制态合金的抗拉强度和屈服强度分别为301MPa和222MPa,与铸态合金相比,分别提高了69%和196%。     

Ca加入量对Mg-5Al-0.4Zn基铸造合金组织与力学性能的影响

用砂型铸造了不同Ca含量的Mg-5Al-0.4Zn-0.2Mn-Sr-Ti-xCa合金.当x为0.37,0.70,0.93,1.69时,合金相组成为α-Mg,（α＋Al2Ca）共晶和Mg17Al12.当x=2.93时,相组成为α-Mg和（α＋（Mg,Al）2Ca）共晶.随着x增加,合金的室温力学性能（σb和δ）呈下降趋势,但合金在200℃下的强度先升高,后又降低.高温延伸率随x增加而下降.合金200℃下的屈服强度σ0.2,200℃随x的增大而稳步增加.组织的热稳定性分析表明,Ca溶入Mg17Al12相使得其自身的耐热性提高.晶界上耐高温相Al2Ca或（Mg,Al）2Ca的形成,在高温下对晶界具有钉扎作用,并降低了晶界处的溶质扩散速度,使晶界强度提高.TEM分析表明,含Ca合金在200℃拉伸时,（1010）棱柱面和（1121）角锥面上的位错参与了滑移.不同滑移系的位错滑移到晶界时,受到晶界上Al2Ca相阻挡而发生位错塞积.     

Si含量对Mg-8Al-8Zn-xSi合金组织与力学性能的影响

采用重力铸造法制备Mg-8Al-8Zn-xSi(x=1,2,4,质量分数)镁合金。研究了不同Si含量对合金显微组织及室温和高温(150℃)力学性能的影响。结果表明:合金主要由α-Mg基体、β-Mg_(17)Al_(12)、Mg_2Si和MgZn相组成。随着Si含量的增加,Mg_2Si颗粒由汉字状逐渐转变为粗大的骨骼状。Si含量从1%增加到2%和4%时,Mg_2Si颗粒的平均尺寸由25μm分别增大到30μm和150μm;合金的硬度逐渐提高;其室温及高温抗拉强度、屈服强度和伸长率均呈现先提高后下降的趋势;室温及高温拉伸断裂形式为准解理脆性断裂。     

Si对Mg-4Al-1Zn-xSi合金显微组织与力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和拉伸试验机研究了Si含量变化对Mg-4Al-1Zn-xSi(x=0.5,1.0,2.0,质量分数,%,下同)合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着Si含量的增加,合金中的α-Mg基体组织逐渐细化;β-Mg17Al12相由点状(块状)逐渐转变为网状分布于晶界上;大量粗大的汉字状Mg2Si相沿晶界或穿晶分布。Si含量从0.5%增加到1.0%和2.0%时,α-Mg基体晶粒的平均尺寸从25μm分别细化到20μm和10μm;汉字状Mg2Si颗粒的平均尺寸从5μm分别增大到10μm和100μm;合金的硬度逐渐提高;其抗拉强度、屈服强度和伸长率先降低后升高;合金拉伸断裂形式为准解理脆性断裂。     

初始组织对热挤压Mg-6Al-2Ca-2Sm合金显微组织和力学性能的影响

对铸态Mg-6Al-2Ca-2Sm合金分别进行经固溶和固溶+时效处理获得不同初始组织试样,然后对不同初始组织的试样进行热挤压,研究了不同初始组织对热挤压Mg-6Al-2Ca-2Sm合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：铸态合金经热挤压后发生明显的部分再结晶,显微组织得到显著细化;经固溶或固溶+时效处理能够改善合金组织,热挤压后合金显微组织分布更加均匀。初始组织分布能够改善热挤压Mg-6Al-2Ca-2Sm合金室温和高温力学性能,固溶+时效后进行热挤压,Mg-6Al-2Ca-2Sm合金具有最高的抗拉强度和延伸率。     

Sb对Mg-4Al-4Si合金组织和力学性能的影响

研究了Sb对Mg-4Al-4Si(AS44)镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,未加Sb时,铸态AS44合金主要由α-Mg基体、β-Mg17Al12相和Mg2Si相组成,Mg2Si相呈粗大的骨骼状、块状和汉字状3种形态;加入少量的Sb(0.25%~1.25%)能有效细化Mg2Si相,并在合金中形成高熔点和较为弥散分布的Mg3Sb2相。随Sb含量的增加,Mg2Si相形貌发生显著变化,从粗大的骨骼状逐渐转变为块状和汉字状,当Sb含量达到1.25 wt%时,几乎全部转变为较细小的汉字状Mg2Si相颗粒。随着组织的改善,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率均得到不同程度的提高。     

Zr对Mg-5Sn合金显微组织与力学性能的影响

研究了含Zr0．4％-1．2％的Mg-5Sn合金（质量分数，％，下同）的显微组织和力学性能。显微组织观察表明，Zr元素能够起到明显的晶粒细化作用。扫描电镜EDS分析和XRD分析验证了这一结果。力学性能测试结果表明：随着合金中Zr含量的增加，抗拉强度及延伸率都有提高，延伸率提高更显著，Zr的晶粒细化起了主要作用；而合金的显微硬度基本不变，其原因是在合金中没有明显数量的硬质相出现。     

稀土Gd对Al-20Si合金显微组织和力学性能的影响

研究了稀土Gd对Al-20Si合金组织和性能的影响。结果表明:当稀土Gd含量为1.5%时,α-Al和初生Si明显细化,力学性能最佳,抗拉强度为177 MPa,硬度为119 HBW。     

挤压对Mg-5Li-5Al-0.6Y合金组织、力学性能和腐蚀行为的影响

对铸态Mg-5Li-5Al-0.6Y合金进行了热挤压,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)研究了挤压对铸态合金物相和微观组织的影响.通过对挤压前后的合金进行室温拉伸试验和断口形貌分析,研究了挤压对合金力学性能的影响.通过析氢、质量减少、动电位极化曲线和电化学阻抗分析了挤压对合金腐蚀行为的影...