β-Mg_(17)Al_(12)相析出形态对AZ91镁合金力学性能的影响

采用固溶时效、退火处理以及球化处理等热处理工艺在AZ91镁合金中分别获得网状、层片状、球状和菱形状β-Mg17Al12相。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜以及拉伸和硬度试验等研究不同形态的β-Mg17Al12相对AZ91镁合金力学性能的影响。结果表明,网状β-Mg17Al12相恶化了AZ91镁合金的力学性能;层片状和球状β-Mg17Al12相有利于合金塑性的改善;而菱形状β-Mg17Al12相有利于合金强度的提高。     

挤压和热处理过程中AZ91镁合金的组织变化(英文)

对AZ91镁合金在均质化热处理、热挤压和时效处理中的组织演化规律进行研究。研究结果表明,在铸态组织中存在离异共晶和固态析出两种β-Mg17Al12相。在最佳的均质化处理(380℃,15h)过程中,β-Mg17Al12相大部分溶解到α-Mg基体中,并且晶粒细小。在热挤压过程中发生动态再结晶以及由此产生的晶粒细化。而时效处理之后则出现平行于挤压方向的带状β-Mg17Al12相析出,这应该是由于在挤压过程中把原始铸造偏析挤扁拉长而造成的。另外,根据实验结果,详细地讨论了均质化和时效处理的温度、保温时间以及挤压工艺参数对AZ91镁合金的组织变化产生的影响。     

挤压态X20镁合金固溶处理过程中Al_2Ca的形成机理(英文)

对Ca含量为2wt%的挤压态X20镁合金在410 ℃固溶处理20 h,采用光学显微镜 (OM)、扫描电镜 (SEM) 结合能谱分析 (EDS)以及透射电镜 (TEM) 对固溶处理前后的组织进行了表征,利用XRD衍射仪考察了固溶处理前后合金的相组成。结果表明,经固溶处理后,合金初始组织中β-Mg17Al12相的数量明显减少,同时析出新相Al2Ca。Al2Ca的形成可归结于残余β-Mg17Al12中高的Ca原子所造成的Mg原子被Ca原子取代,同时Al2Ca相自身高的结构稳定性也是其在Mg-Ca和Al-Ca系竞争析出中胜出的原因。     

固溶及时效处理对AZ80镁合金显微组织的影响

采用场发射扫描电镜(FESEM)、能谱(EDS)及X射线衍射(XRD)对AZ80镁合金铸态及经固溶、时效处理后的显微组织、主要元素分布进行了观察和分析.结果表明,固溶处理后,AZ80镁合金晶界及枝晶间的粗大网状β-Mg17Al12相几乎全部消除,只剩少量、不连续状的β-Mg17Al12相残留在晶界,α-Mg基体中出现少量细小颗粒状β-Mg17Al12相,α-Mg基体中的Al含量显著增加;时效处理后,AZ80合金组织中出现不连续析出与连续析出的β-Mg17Al12相,不连续析出β相呈细小片层状弥散分布于晶界,连续析出β相呈细小颗粒状及菱形片状弥散分布于晶内,组织中Mg、Al元素的分布较均匀.     

AZ80镁合金热变形中第二相析出机理研究

对AZ80镁合金进行了等温平面压缩试验,利用扫描电子显微镜观察分析了不同温度变形后AZ80合金组织,主要研究AZ80镁合金在热压缩变形过程中其组织中第二相β-Mg17Al12的析出形态及其形成机理.结果表明,在200、250、300和350℃变形时,合金中的β-Mg17Al12相经直接变形破碎呈条状分布,变形温度越高,流线特征越明显;在400℃变形时,AZ80合金为单相α组织.但在变形后的水冷过程中,合金内部析出了块状的β-Mg17Al12相,经高倍观察为细小紧密的层片状组织.     

AZ91D镁合金等离子束重熔组织与性能(英文)

利用高能等离子束对AZ91D镁合金表面进行快速加热重熔处理,并对重熔层的显微组织、物相、硬度以及耐磨耐蚀性能进行分析。结果表明:在低放大倍数下,重熔层的组织为细小的枝晶,在高放大倍数下,晶粒为细小的等轴晶粒,尺寸为5~7μm;与基体相比,物相组成仍为α-Mg和β-Mg17Al12,但α-Mg相减少,β-Mg17Al12增加,且β-Mg17Al12相的分布更加均匀弥散;重熔层的显微硬度明显高于基体的显微硬度;重熔层拉伸断口与基体拉伸断口不同,有塑性变形痕迹以及由细小均匀韧窝组成的纤维状的撕裂痕,也有明显的晶粒拔出痕迹。等离子重熔处理提高了AZ91D镁合金的表面耐磨性和耐蚀性能。     

Mg15Al镁合金ECAP变形过程中β相的碎化机理及动态析出行为

为了改善Mg-Al系合金中β-Mg17Al12相的形态、大小和分布,充分发挥其沉淀强化作用,利用能产生强塑性变形的等通道转角挤压法挤压Mg15Al高铝镁合金;采用XRD、SEM、EDS和TEM研究不同道次ECAP挤压后Mg15Al高铝镁合金中β-Mg17Al12相的演变。结果表明:ECAP强塑性变形能够有效地碎化Mg15Al高铝镁合金中粗大的网状共晶β-Mg17Al12相;随挤压道次的增加,β-Mg17Al12相尺寸逐渐减小,挤压4道次后,网状共晶β-Mg17Al12相被破碎成尺寸在5μm以下的小块,分布得到一定改善;由于高应力与高温的共同作用,挤压2道次后,部分β-Mg17Al12相发生回溶,挤压4道次后,在α-Mg基体中动态析出许多尺寸在200 nm以下的粒状β-Mg17Al12相。     

热处理对挤压铸造n-SiC_p/AZ91D镁基复合材料组织和力学性能的影响

采用金相、X射线衍射、扫描电镜(SEM)、拉伸试验等方法分析和测试了挤压铸造纳米Si C颗粒增强AZ91D镁基复合材料在铸态(F)、固溶态(T4)和人工时效态(T6)下的组织和力学性能。结果表明,固溶处理可使n-Si Cp/AZ91D铸态组织中的β-Mg17Al12共晶相溶入到基体中,形成单一的过饱和α-Mg固溶体,合金抗拉强度和伸长率均有大幅提高,分别达到265 MPa和13.7%;经时效处理后,复合材料的抗拉强度和屈服强度进一步提高,分别为275,145 MPa;SEM结果显示,β-Mg17Al12相主要以连续析出/非连续析出方式分别在晶内及晶界上析出,特别是纳米Si C颗粒分布对二次析出相β-Mg17Al12的形貌、尺寸、分布有一定的影响,使二次析出相变得细小和弥散分布,从而充分发挥了二次析出相的沉淀强化作用;最后对n-Si Cp/AZ91D复合材料不同热处理条件下的断口形貌进行了SEM观察,并且对其断裂方式进行了分析和讨论。     

Sr对AZ81镁合金β-Mg17Al12析出相形态及力学性能的影响

采用OM、XRD、SEM、EDS和电子拉伸试验机研究了Sr对AZ81镁合金β-Mg17Al12析出相形态及力学性能的影响.结果表明,加入0.3％的Sr时,合金中β-Mg17Al12相得到了明显细化,合金中出现颗粒状及杆状Al4Sr新相.随着Sr含量增加,β-Mg17Al12相从连续网状变为不连续网状和块状,且合金常温力学性能在Sr含量为0.6％时达到最高.当Sr含量到0.9％时,β-Mg17Al12相数量进一步减少,Al4Sr相偏聚呈断续网状.AZ81-xSr镁合金经过T6处理后,在α-Mg相晶界及晶内析出了大量层片状或针状、点状β-Mg17Al12相,合金力学性能得到显著提高.随着Sr含量增加,晶界上不连续析出的β-Mg17Al12相层片间距减小,晶内连续析出的β-Mg17A112相减少.     

喷射成形Mg-9Al-xZn合金的微观组织演变

利用喷射成形技术制备AZ91、AZ92和AZ93镁合金沉积柱坯,并对其微观组织演变进行观察.结果表明:铸态普通凝固AZ91合金的晶粒粗大,脆性β-Mg17Al12相连续分布成网状结构;而喷射成形AZ91、AZ92和AZ93合金的组织均匀,晶粒被充分细化,β-Mg17Al12相的网状结构被打破;喷射沉积快速凝固条件下高的冷却速率促进了过饱和α-Mg固溶体组织的形成,使得偏析相减少,形态改善;Zn含量的增加降低了Al在Mg中的溶解极限,促进了β-Mg17Al12相在晶界的析出及α-Mg+β-Mg17Al12离异共晶组织的形成;Zn元素的偏析倾向为激活成分过冷区内的形核质点提供了驱动力,从而阻碍了晶粒长大.     

AZ31铸造镁合金的物相和显微组织

使用XRD、OM、SEM-EDX以及WD/ED-CMA等技术研究了AZ31铸造镁合金的物相、显微组织及主要元素分布.结果表明：AZ31铸造镁合金由α-Mg基体、共晶体以及弥散分布于晶内的细小析出相组成,是一种典型的铸造离异共晶体组织.α-Mg晶粒为粗大的等轴晶,颗粒直径约为150μm;共晶体由α-Mg与β-Mg17（AlZn）12组成,沿晶界呈不连续网状分布,β-Mg17（AlZn）12为多角形块状和片层类似粗珠光体状;元素Al、Zn主要富集在晶界上,与Mg形成β-Mg17（AlZn）12相,元素Si、Mn与Mg、Al形成Mg2Si、AlMn析出相,弥散分布于晶内,有少量Si固溶于α-Mg基体中,引起α-Mg基体的X射线衍射峰向高角度偏移,且其晶格常数有所减小.     

β-Mg17Al12相对AZ31B镁合金铸轧板边裂行为的影响

采用光学显微镜、场发射扫描电镜及室温拉伸试验等研究了β-Mg17Al12相对AZ31B镁合金铸轧板边裂行为的影响。结果表明:β-Mg17Al12相在AZ31B镁合金铸轧板的表层及边部主要分布于晶界处且密度较大、构成网状,而在板坯的中心及中部呈球状弥散在α-Mg基体中,构成层片状;网状β-Mg17Al12相对AZ31B镁合金铸轧板塑性有恶化作用,而层片状β-Mg17Al12相有利于合金塑性;位于晶界处的β-Mg17Al12相与基体α-Mg结合力较差且表现为脆性,铸轧变形时首先与基体分离,造成裂纹在晶界处萌生和扩展;轧制压力和摩擦力使轧制区域拉伸应变积聚,由此传递到液态区两侧的凝固硬壳内(即板坯边部),使晶粒破碎或沿晶界β-Mg17Al12相撕裂并向纵深扩展,形成边裂。     

挤压铸造AZ91D镁合金的显微组织与力学性能

研究了挤压铸造AZ91D镁合金在不同热处理状态下的显微组织、力学性能以及厚度对镁合金试样力学性能的影响。结果表明,挤压铸造AZ91D镁合金铸态显微组织主要由基体α-Mg和在晶内及晶界上分布的β-Mg17Al12相组成,经固溶处理后得到单相α-Mg固溶体组织,而且在α-Mg晶粒内部也出现了少量颗粒状析出物,经固溶时效处理后β-Mg17Al12相再一次在α-Mg晶内和晶界析出,且晶粒变得更加细小;挤压铸造AZ91D镁合金的硬度、屈服强度、抗拉强度随着试样厚度的增加而减小,而伸长率随着试样厚度的增加而增加。     

Formation of Al2Ca Phase in as-Extruded X20 Magnesium Alloy by Solution Treatment

对Ca含量为2wt%的挤压态X20镁合金在410 ℃固溶处理20 h,采用光学显微镜 (OM)、扫描电镜 (SEM) 结合能谱分析 (EDS)以及透射电镜 (TEM) 对固溶处理前后的组织进行了表征,利用XRD衍射仪考察了固溶处理前后合金的相组成。结果表明,经固溶处理后,合金初始组织中β-Mg17Al12相的数量明显减少,同时析出新相Al2Ca。Al2Ca的形成可归结于残余β-Mg17Al12中高的Ca原子所造成的Mg原子被Ca原子取代,同时Al2Ca相自身高的结构稳定性也是其在Mg-Ca和Al-Ca系竞争析出中胜出的原因。     

AZ61镁合金的差热分析及凝固组织观察

通过差热分析并结合金相组织观察的方法研究了AZ61镁合金相变温度点和凝固组织的特征,并对凝固组织演变机理做了理论分析。结果表明:AZ61镁合金固液转变温度在587.10~608.43℃之间,共晶转变温度在413℃左右;AZ61镁合金在凝固过程中首先析出α-Mg树枝晶,α-Mg树枝晶间富Al的残余液体发生共晶转变,形成α-Mg+β-Mg17Al12共晶组织。共晶组织中的α-Mg相往往依附初晶α-Mg形核生长,并将β-Mg17Al12相推向α-Mg枝晶的晶界,形成离异共晶组织。     

流变压铸AM60镁合金在固溶处理过程中的组织演变

采用光学显微镜(0M)、扫描电镜(SEM),研究了固溶处理对流变压铸AM60镁合金组织及硬度的影响.结果表明,流变压铸成形的AM60镁合金在430 ℃固溶处理24 h后,AM60镁合金晶界及枝晶间的粗大网状β-Mg17Al12相几乎全部消除,只剩少量、不连续状的β-Mg17Al12相残留在晶界,α-Mg基体中出现少量细小颗粒状β-Mg17Al12相,α-Mg基体中的A1含量显著增加.而且,随着固溶时间的延长,流变压铸成形AM60镁合金组织中的初生颗粒与二次凝固区颗粒出现合并长大现象,它们的长大速率都随固溶时间的延长而降低,随固溶温度的升高而增大.     

Sm、Sb合金化对AZ61组织和性能影响的研究

研究了铸态AZ61-1Sm-xSb合金,并对其进行了热挤压和时效处理（T5）。结果表明,AZ61-1Sm-xSb合金的主要合金相为β-Mg17Al12、Al2Sm、Al3Sm及SbSm。与AZ61相比,AZ61-1Sm中的Mg17Al12相呈现不连续分布的特征;而在AZ61-1Sm中添加Sb,Mg17Al12不连续分布特征更加明显,并且出现针状SbSm相,当 Sb添加量为1.5wt%时出现大块状SbSm相,而β-Mg17Al12、Al2Sm、Al3Sm均为颗粒状并呈弥散分布。Sm和Sb的添加能提高AZ61合金挤压和时效态合金力学性能,而在AZ61-1Sm合金中添加Sb元素能显著提高合金的高温强度。     

工艺参数对流变铸轧板带硬度的影响

通过实验研究了工艺参数对半固态镁合金AZ91D铸轧板带硬度的影响。结果表明,适当地降低浇铸温度可以提高板带的硬度,且采用水冷的冷却方式比空冷方式所得到的板带硬度要高。对板带进行T4处理后,由于β-Mg17Al12相在高温中逐渐溶解分化,α-Mg相增大,其硬度有所下降。而在固溶处理后再采用时效处理会促使β-Mg17Al12相的析出以及在组织内的分布,从而α-Mg基体得到强化,有效增强了板带硬度。     

AZ31镁合金/6061铝合金点焊接头的组织及力学性能

对AZ31镁合金与6061铝合金进行了电阻点焊,利用金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析(EDS)、X射线衍射分析（XRD）研究了点焊接头的组织及力学性能。结果表明：AZ31镁合金与6061铝合金异种金属点焊接头冶金结合良好,焊接界面清晰,无明显缝隙。熔合区组织由边缘柱状晶区和中心树枝晶组成,主要含有镁和铝两种元素,且镁元素含量远高于铝元素。接头镁侧断面由大量α-Mg和少量β-Mg17Al12组成,呈混合型断裂特征;铝侧断口由Mg、Al和β-Mg17Al12组成,呈解理断裂。随焊接电流增大,点焊接头最大剪切应力增加。     

均匀化对AZ80-2.0Ca合金微观组织和硬度的影响

采用DSC热分析仪、金相显微镜、扫描电镜和显微硬度计等研究了AZ80-2.0Ca铸造镁合金的微观组织,分析了均匀化热处理后合金的微观组织演变和显微硬度的变化规律。结果表明,该合金由基体α-Mg相,β-Mg17Al12相和(Mg,Al)2Ca相组成;Ca元素的加入使β-Mg17Al12相的熔点由437℃提高到457℃;在430℃下保温2h时β-Mg17Al12相完全溶解,继续延长保温时间至24h时,(Mg,Al)2Ca相未见溶解;当合金在515℃保温0.5h时,β-Mg17Al12相完全溶解,继续延长保温时间至4h时,(Mg,Al)2Ca相开始分解并转变为Al2Ca和Mg;合金共晶相分解后,其硬度开始下降,分解完成后其硬度趋于稳定,且515℃均匀化热处理后的合金硬度小于430℃均匀化热处理后的合金硬度。