Mg-Al系镁合金离异共晶β相的研究

简述了离异共晶β相的特征、生长方式及对力学性能的影响,重点分析了改善和抑制离异共晶β相的方法和措施。在非平衡凝固条件下,Mg-Al系镁合金在晶界处析出大量质硬性脆的β相,阻碍了合金韧性的提高。对几种Mg-Al合金进行了改善和抑制离异共晶β相的试验。结果表明,采用适当的措施可以改善和抑制离异共晶β相。     

Mg-Al系镁合金的强韧化研究进展

Mg-Al系镁合金中的第二相主要是共晶β-Mg17Al12相,共晶β相的相对含量、形状、分布和大小对合金的强度和韧性有很大的影响.本文介绍了Mg-Al系镁合金国内外强韧化的进展,从合金强化、液态处理和固态处理晶粒细化等方面综述了镁合金强韧化的方法,并分析了不同方法的特点和机理,指出了现阶段存在的问题和今后的工作思路.     

Mg-Al合金共晶凝固组织形貌及其影响因素

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等设备研究了不同Al含量的Mg-Al合金的铸态共晶组织形貌,分析了不同共晶组织的形成机理及影响因素.结果表明,共晶生长时其领先相为β相;随着Al含量的增加,Mg-Al合金的共晶组织由离异共晶向粒状、纤维状和层片状共晶转变.随着冷却速度的加快,共晶组织细化,初生α相发达.初生α枝晶显著影响固溶区Mg-Al合金的共晶组织形貌.     

含锶Mg-Al系镁合金中第二相研究述评

锶元素加入到镁合金中能够起到变质第二相,显著细化晶粒以及提高其高温力学性能的效果,已被广泛应用于Mg-Al系镁合金中。综述了国内外在含锶Mg-Al系合金中的第二相研究现状,实验研究结果和第一性原理计算结果均表明,随着Sr含量的增加,Mg-Al系合金中将首先出现Al-Sr相(Al_4Sr相和/或Al_2Sr相),然后再出现Mg-Sr相((Mg,Al)_(17)Sr_2相)和/或Mg-Al-Sr三元相。但是,其中Mg-Al-Sr三元相的结构和类型尚存在争议。综述相图热力学计算以及第一性原理计算方法在含锶Mg-Al系合金中第二相研究方面的结果,将第一性原理计算与相图热力学模拟有机结合起来,可以获得更为准确的含锶镁合金二元或三元系相图。     

含Ca及Si镁合金的显微组织及力学性能

采用光学显微镜、扫描和透射电子显微镜研究了含Ca、 Si镁合金的显微组织特征. 铸态下, 仅含Ca的镁合金主要由镁基体和晶界离异共晶组织(Mg Mg2Ca)组成; 加入约0.5%(质量分数)Si后, 晶界离异共晶组织消失, 在晶界附近及晶内形成弥散分布的细小点状(球状)、针状和粗块状CaMgSi相; 当含Si量较高(约1.0%)时, 出现中国字形(针状)的Mg2Si相. 固溶时效后, 只含Ca的镁合金中晶界处离异共晶组织消失, 代之以长大了的颗粒状Mg2Ca相; 而Mg-Ca-Si合金的固溶时效组织较铸态无明显变化. 对合金常温和高温短时拉伸性能也作了初步探讨.     

Mg-Al系镁合金的耐蚀性能研究进展

镁合金作为绿色轻质结构材料被广泛应用于工业生产,但耐蚀性较差制约着其发展。与其他系列镁合金相比,Mg-Al系镁合金具有更优异的耐蚀性。着重介绍了Mg-Al二元合金的腐蚀特点、机理。分析了第三项合金元素对α相自腐蚀电位,第二相析出相的种类、数量、分布,杂质元素(Fe/Cu/Ni)容许极限的影响。热处理和热变形工艺(如:热轧、热挤压)对微观组织结构的影响,并讨论了相应的腐蚀特性变化。概述了Mg-Al系合金常用表面处理技术及防护效果。     

含稀土Mg—Al系耐热镁合金的研究进展

为了促进含稀土Mg-Al系耐热铸造镁合金在航空、航天以及汽车工业等领域得到广泛应用,本文综述了含稀土Mg-Al系耐热镁合金的研究进展和应用现状, 重点介绍了RE、Ca、Sr、Sb、Mn等合金化元素对含稀土Mg-Al系镁合金组织和性能的影响,对含稀土Mg-Al系合金的发展前景进行了分析.认为应从加强优化合金元素组合和有效的成分设计着手,解决Mg-Al系合金在耐高温性能方面存在的问题.     

高温镁合金的成分、组织设计与制备加工技术进展

介绍了提高镁合金高温性能的主要途径及目前研究较多的Mg-Al系、Mg-Zn系和Mg-RE系合金,同时分析了正在开始研究的含Y、Sc、Gd等稀土的新型耐热镁合金;同时分析了耐热合金中的耐热相,耐热合金的加工制备工艺进展。     

Mg-Al系镁合金半固态坯料制备及触变挤压研究

采用拉伸试验机、金相显微镜和等径道角挤压等试验方法对Mg-Al系镁合金半固态坯料制备及触变挤压过程进行了研究.结果表明,等径道角挤压工艺对Mg-Al系镁合金有很好的应变诱导效果.经过等径道角挤压的Mg-Al系镁合金力学性能高,晶粒细小.等径道角挤压+等温处理方法制备的Mg-Al系镁合金半固态坯的微观组织晶粒细小,球化程度高,微观组织非常均匀.生产的AZ61、AZ80、AZ91D和AM60镁合金角框零件的微观组织细小,抗拉强度分别达到306.8、308.3、299.8、321.6MPa.伸长率分别达到21.6%、28.4%、14.6%和29.6%.     

半固态镁合金中液相的凝固方式及组织形貌

采用快速液淬方法分析研究了AZ91D镁合金半固态液相的凝固方式和组织形貌,结果表明:镁合金半固态液相的凝固方式与冷却速度所决定的过冷度有重要关系.在液淬快冷的条件下,液相先析出α相,部分依附于初生固相晶粒结晶生长,部分在液相中独立形核生长.较大的过冷度使α相长成"毛刺状"或树枝晶状.共晶凝固按离异生长和共生生长两种方式进行,离异生长形成粗大的晶界β相,共生生长形成层片状组织.初生固相晶粒中形成的小液池,其凝固方式和结晶组织与晶间液相基本相同,但由于液相量少,共晶凝固主要以离异方式进行.     

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。     

耐热铸造镁合金的研究现状及其发展趋势

耐热铸造镁合金在航空航天以及汽车工业等领域得到了广泛应用。本文主要介绍了Mg-Al系、Mg-Zn系和Mg—RE系耐热铸造镁合金的研究现状；对新型高性能耐热镁合金的发展趋势提出了一些见解，指出，合金化方法作为解决镁合金高温性能不足的最有效的手段之一，应该进一步通过优化合金元素组合，进行有效的合金设计，解决铸造镁合金在耐高温、抗蠕变等方面存在的问题。     

耐热镁合金的研究进展

综述了耐热镁合金的发展历史,以及近年来耐热镁合金研究发展现状.主要介绍了Mg-RE系、Mg-Al系、Mg-Zn系3 类主要耐热镁合金的耐热机理和研究发展.本文提出了耐热镁合金的未来的发展趋势.     

K2Ti6O13/AZ91D镁基复合材料的组织及耐蚀性能

采用液态金属搅拌铸造法制备了K2Ti6O13晶须(PTW)增强AZ91D镁基复合材料,采用动电位极化测试和静态腐蚀试验测试了复合材料的耐腐蚀性能,并利用SEM对复合材料的表面形貌进行了观察和分析。结果表明:PTW对合金铸态组织具有明显的细化作用,而且共晶组织形貌发生明显改变,由完全离异共晶骨骼状的β相转变为部分离异共晶的蜂窝状β相。合金显微组织的细化及β相体积分数的降低,抑制了微电偶腐蚀的破坏作用,提高了AZ91D镁合金的耐蚀性能。     

Mg-AI系耐热镁合金的开发及应用

介绍了镁合金的高温蠕变机理和提高镁合金高温蠕变性能应采取的措施，综述了AZ系(Mg-Al-Zn)、AS系(Mg-Al-Si)、AE系(Mg-Al-RE)、AX系(Mg-Al-Ca)、ACM或MRI系(Mg-Al-Ca-RE)AJ系(Mg-Al-Sr)耐热铸造镁合金的研究开发状况及其在汽车上的应用状况，指出了Mg-Al系耐热镁合金存在的问题和今后的发展方向。     

Mg-Al合金晶粒细化研究进展

对Mg-Al合金晶粒细化的研究进展进行了综述。在理论研究方面,边-边匹配模型(E2EM)成功用于预测镁合金的异质形核颗粒,相互依存理论清晰的表述了镁合金晶粒的形核与长大过程,合金平均晶粒尺寸由无形核区大小和异质形核颗粒平均间距共同决定;在实验研究方面,高纯Mg-Al合金的天然形核机制来源于Al-C相的异质形核作用,而Mg-Al合金中含有Fe和Mn元素时,Al-C相的异质形核作用被破坏,Al-Fe-Mn三元相取代Al-C相起到异质形核作用。对比了Mg-Al合金不同细化方式的优缺点,指出过热处理和C细化方法是目前Mg-Al合金最有效的细化方法,并对今后Mg-Al合金晶粒细化研究的方向进行了展望。     

Mg-Al合金晶粒细化研究进展

对Mg-Al合金晶粒细化的研究进展进行了综述。在理论研究方面,边-边匹配模型(E2EM)成功用于预测镁合金的异质形核颗粒,相互依存理论清晰的表述了镁合金晶粒的形核与长大过程,合金平均晶粒尺寸由无形核区大小和异质形核颗粒平均间距共同决定;在实验研究方面,高纯Mg-Al合金的天然形核机制来源于Al-C相的异质形核作用,而Mg-Al合金中含有Fe和Mn元素时,Al-C相的异质形核作用被破坏,Al-Fe-Mn三元相取代Al-C相起到异质形核作用。对比了Mg-Al合金不同细化方式的优缺点,指出过热处理和C细化方法是目前Mg-Al合金最有效的细化方法,并对今后Mg-Al合金晶粒细化研究的方向进行了展望。     

Al、Zn含量对Mg-5Sn基合金微观组织和力学性能的影响

采用OM、XRD、SEM、EDS和电子材料试验机分别研究了Al、Zn含量对Mg-5Sn-xAl(x=0,1,2,3,4,5)、Mg-5Sn-yZn (y=0,1,2,3,4,5)合金的微观组织和力学性能的影响.结果表明,随着Al含量的增多,晶粒明显细化,晶界上非常明显的析出离异共晶组织(α-Mg+Mg2Sn)和离异共晶相Mg17Al12;并发现了综合力学性能较好的镁合金TA55,其抗拉强度为177MPa、伸长率为11.5％;随着Zn含量的增多,晶粒同样细化,当Zn含量达到3％时,出现MgZn相,此时合金力学性能最好,即为TZ53镁合金,其抗拉强度为182MPa、伸长率为15％.     

可时效强化Mg-Sn基合金的研究进展

Mg-Sn基合金是可时效强化镁合金,主要析出相是Mg_2Sn。Mg-Sn二元相图中富Mg端的共晶温度显著高于Mg-Al和Mg-Zn二元相图中富Mg端的共晶温度,与Mg-RE的相近,有望发展成为不含稀土的低成本耐热镁合金。本文系统总结了可时效强化Mg-Sn基合金的研究进展,澄清了该类合金组织研究中的基本问题,梳理了合金化的发展脉络,全面且深入地分析了Mg/Mg_2Sn固态相变系统的特征,并对Mg-Sn基合金未来的研究进行了展望。     

Al4C3对AZ91D镁合金铸态显微组织与性能的影响

借助SEM、EDS、XRD、DTA研究Al4C3对AZ91D镁合金铸态显微组织与性能的影响.结果表明,少量Al4C3对合金铸态组织具有明显的细化作用,而且共晶组织形貌发生明显改变,由完全离异的骨骼状β相共晶组织和共生生长的层片状共晶组织α+β转变为蜂窝状的部分离异共晶组织α+β,同时β相的尺寸变小、分布更趋弥散.通过能谱分析、差热分析以及错配度的计算,证实Al4C3可成为初生α-Mg的良好异质核心.显微组织的细化使强度性能明显提高,延伸率的提高幅度有限,耐腐蚀性能改善.