Bi对Mg-3Al-3Nd合金显微组织和力学性能的影响

使用扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜(OM)观察、X-射线衍射(XRD)分析以及力学性能测试等手段研究了Bi含量对Mg-3Al-3Nd合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明：添加Bi元素可细化Mg-3Al-3Nd合金的组织。当Bi含量(质量分数)为1%时晶粒最小,晶粒尺寸从1854±58 μm减小到890±64 μm;Mg-3Al-3Nd合金由呈网状分布在晶界的Al₁₁Nd₃相和分布在晶内的颗粒状Al₂Nd组成;随着Bi含量的提高Al₁₁Nd₃相和Al₂Nd相的数量减少,晶内的BiNd相数量增加;Bi能明显改善Mg-3Al-3Nd合金室温和高温力学性能,Bi含量为1%时其室温和高温力学性能最佳。室温抗拉强度和延伸率分别为167±2.3 MPa和(16.1±0.3)%,高温抗拉强度及延伸率分别为136±1.7 MPa和(19.3±0.3)%。     

Sb对Mg-3Sn-1.5Al-1Zn-1.2Si合金组织性能的影响

在熔炼过程中以单质形式加入Sb,研究了0~1.8%(质量分数,下同)范围内不同含量的Sb对Mg-3Sn-1.5Al-1Zn-1.2Si合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Sb能与Mg基体优先生成Mg3Sb2相,加入1.0%的Sb对Mg2Si相的汉字状结构变质作用显著,Mg2Si中的Si能与Sn发生取代反应,生成富Sn的Mg2(Si,Sn)。随着Sb的增加,铸态合金和挤压态合金的延伸率逐渐减小,而抗拉强度呈现先增加后降低的趋势,塑性和强度的最佳配合点约为1.0%,Sb含量的增加有利于改善Mg-3Sn-1.5Al-1Zn-1.2Si合金的耐热性能。     

RE对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn镁合金阻尼性能的影响

研究了 RE对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn镁合金阻尼性能的影响.研究表明,加入RE后降低了合金低温下的阻尼性能,但明显提高了其在高温下(≥120℃)的阻尼性能.高温下,加入1.0%RE的合金表现出了最高的阻尼性能.由于高温下合金中相界面的软化及粘性滑动,四种合金在高温下均存在一个温度内耗峰,只是出现的温度不同.RE的加入推迟了温度内耗峰出现的温度.分析认为,加入RE后合金的阻尼机制主要是位错机制和界面机制.可动位错密度越高,晶粒越细,晶界和相界越多,阻尼性能越好.     

铸态Mg-4Al-4Si-0.75Sb合金的显微组织与力学性能

采用重力铸造法制备Mg-4Al-4Si-0.75Sb(AS44-0.75Sb)(质量分数/%,下同)镁合金,研究铸态合金的显微组织和室温力学性能。结果表明:铸态AS44-0.75Sb合金主要由α-Mg基体、β-Mg17Al12相、Mg2Si相和Mg3Sb2相组成;加入0.75Sb后形成高熔点的Mg3Sb2相,显著改善了Mg2Si相的形貌,使粗大的骨骼状Mg2Si转变为相对细小的汉字状Mg2Si。铸态合金的硬度HV为65.9,屈服强度为136.4MPa,抗拉强度为172.3MPa,伸长率为3.3%;拉伸断裂形式为准解理脆性断裂。     

Y对Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金铸态组织及力学性能的影响

以Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金为基体材料,通过常规铸造方法制备了加入不同含量稀土Y的锌铝合金.采用扫描电镜、拉伸试验机、硬度计等分析研究了稀土Y对合金显微组织和力学性能的影响.实验结果表明,添加稀土Y后,在锌铝合金中,其与Al、Zn等元素形成硬度高、热硬性好的复杂成分化合物,分散于晶界和枝晶中,细化了组织,有效地阻碍了高温时基体的变形和晶界移动.随着Y含量的增加,在室温、100℃和180℃时合金的抗拉强度基本呈先升后降的趋势.当Y含量为0.4%(质量分数)时合金的综合性能最好,高温强度和硬度显著提高.180℃时合金的抗拉强度比不加Y时提高了26.4%,硬度提高了47.8%.     

Ce和均匀化对Mg-2.0Zn-1.0Mn镁合金组织和性能的影响

在Mg-2.0Zn-1.0Mn镁合金中添加稀土Ce进行均匀化和挤压实验,分析稀土Ce和均匀化对ZM21镁合金组织和性能的影响规律。结果表明,添加稀土Ce可以有效细化ZM21合金的晶粒,提高ZM21镁合金的力学性能,降低ZM21镁合金凝固过程中的潜热和凝固温度范围。均匀化退火对ZM21镁合金挤压制品的性能和组织影响较小,但对ZM21+Ce镁合金的性能和组织影响明显,两种合金的断口均为混合型断裂,其中ZM21+Ce镁合金倾向于韧性断裂。     

超声处理功率对Mg-6Zn-0.5Y合金显微组织及力学性能的影响

对Mg-6Zn-0.5Y合金熔体进行功率分别为0,300,600,900 W连续超声处理。通过金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜等分析手段研究了超声处理功率对其显微组织及力学性能的影响。结果表明,经600 W超声处理的Mg-6Zn-0.5Y合金组织细化效果最好,初生α-Mg相由粗大的树枝晶变为细小的球状等轴晶,准晶I相由粗大的半连续网状分布变成断续的细线状分布。此外,力学性能分析显示,当超声处理功率为600 W时,Mg-6Zn-0.5Y合金的抗拉强度和伸长率均达到最大值,比未处理时分别提高了67%和56%。     

新型Mg-8Li-5Al-5Ca合金的微观组织、力学及耐腐蚀性能

设计了新型高钙铝比Mg-8Li-5Al-5Ca合金,通过常温拉伸、失重法、pH测定和电化学测试等方法研究了合金的常温力学性能和耐腐蚀性能。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了基体和腐蚀产物相结构、合金显微组织以及腐蚀形貌。研究结果表明,这种镁锂合金形成Al2Ca相包围双基体(α-Mg+β-Li)的结构,挤压后基体组织和第二相粒子均明显细化。Mg-8Li-5Al-5Ca合金的耐腐蚀性能优于一般镁锂合金,且随着挤压比的增大进一步提升。该合金的力学性能协调了镁锂合金的优良塑性和高钙铝比镁合金的高强度,拥有较高的抗拉强度(222 MPa)和延伸率(8.3%)。     

热处理工艺对Mg-3Zn-0.6Zr合金组织和性能的影响

本工作采用的热处理工艺分为均匀化处理及固溶处理,通过金相显微镜、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射分析、压缩试验和硬度测量等多种实验方法,研究Mg-3Zn-0.6Zr合金铸态和热处理态的组织及性能。研究发现,均匀化处理后,铸态合金晶粒细化,抗压强度提高到338.3 MPa;固溶处理后,铸态合金中的MgZn第二相逐渐溶解到α-Mg基体中,抗压强度提高到431.1 MPa。最后,确定了最佳热处理工艺为:固溶处理温度400℃,保温8h,水冷。     

Sb对Mg-3Sn-1.5Al-1Zn-1.2Si合金组织性能的影响

在熔炼过程中以单质形式加入Sb,研究了0~1.8%(质量分数,下同)范围内不同含量的Sb对Mg-3Sn-1.5Al-1Zn-1.2Si合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Sb能与Mg基体优先生成Mg3Sb2相,加入1.0%的Sb对Mg2Si相的汉字状结构变质作用显著,Mg2Si中的Si能与Sn发生取代反应,生成富Sn的Mg2(Si,Sn)。随着Sb的增加,铸态合金和挤压态合金的延伸率逐渐减小,而抗拉强度呈现先增加后降低的趋势,塑性和强度的最佳配合点约为1.0%,Sb含量的增加有利于改善Mg-3Sn-1.5Al-1Zn-1.2Si合金的耐热性能。     

稀土Y对Mg-4.9Zn-0.7Zr合金组织及力学性能的影响

制备了Mg-4.9Zn-0.9Y-0.7Zr及Mg-4.9Zn-0.7Zr合金,研究了Y元素对合金组织性能的影响.通过XRD,分析了合金的物相组成,运用OM,SEM观察了合金的微观组织、第二相形貌;通过EDAX对第二相化学成分进行了定性分析.研究结果表明,Y使得合金中有大量I相生成.热轧过程中,I相转变成弥散细小的颗粒,能有效钉扎位错,提高了材料的抗拉强度及屈服强度,同时合金仍然保持着良好的塑性.     

冷却速率对Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y变形镁合金组织和性能的影响

通过水冷和空冷两种冷却方式制备成分相同的Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y(质量分数/%,下同)铸态合金,挤压变形后进行时效处理,研究不同熔体冷却速率对挤压态和时效态合金组织性能的影响。结果表明:通过水冷冷却可以显著细化铸态组织,促进I相(Mg3YZn6)的生成,并抑制W相(Mg3Y2Zn3)的形核;由于初始组织不同,水冷和空冷两种冷却方式铸造的Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y合金经过挤压变形后,抗拉强度分别达到327MPa和306MPa,伸长率分别达到14.8%和10.0%;时效处理后,合金的晶粒尺寸和织构强度变化很小,析出的MgZn相和MgZn2相含量成为影响时效态合金性能的主要因素;时效处理挤压态水冷冷却铸造合金的屈服强度和抗拉强度分别达到330MPa和348MPa,伸长率为14.4%,与时效前相比略有减小;时效处理挤压态空冷铸造合金的屈服强度和抗拉强度增大至344MPa和359MPa,伸长率降至8.6%。     

Mg-9Gd-4Y-2Zn-0.5Zr镁合金的微观组织与性能研究

目的 研究挤压比对热挤压制备的Mg-9Gd-4Y-2Zn-0.5Zr(VW94)镁合金微观组织、拉伸性能和抗腐蚀性的影响,并揭示挤压比对组织和性能演变的影响机制。方法 用挤压比为16和35的热挤压工艺制备了Mg-9Gd-4Y-2Zn-0.5Zr(VW94)镁合金,通过光镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段表征并分析了不同挤压比下的微观组织,进一步通过拉伸测试和电化学测试评估合金的力学性能和腐蚀速率,并通过SEM表征断口形貌和腐蚀形貌,分析其断裂方式和腐蚀机制。结果 挤压比的大小并不会影响镁合金的相成分,镁合金主要由α-Mg基体及晶界处的LPSO相组成。当挤压比为16时,第二相数量更多,平均晶粒尺寸更小;当挤压比增大到35时,合金的再结晶程度更高,其晶粒尺寸分布更加均匀。性能表征结果发现,挤压比为16的VW94合金的力学性能更优,其抗拉强度及伸长率分别达到376.3MPa和13.3%,但是挤压比为35的VW94合金的耐腐蚀性能更好。结论 挤压比虽然不会影响相的种类,但是会影响第二相的含量和晶粒尺寸,从而进一步影响拉伸性能和腐蚀速率,因此可以通过优化挤压比协同...     

Sm对Mg-6Gd-3Y-0.5Zr铸态组织及性能的影响

通过金相、SEM、XRD分析了铸态Mg-6Gd-3Y-xSm-0.5Zr(x=0,1,3,6)合金的微观组织,测试了该合金的室温力学性能。结果表明,第二相主要有Mg24Y5、Mg5Gd、Mg41Sm5,随着Sm含量的增加,合金第二相逐渐增多。随着Sm的增加,合金抗拉强度呈先升高后降低再回升的变化趋势。     

Mn对Mg-4Zn变形镁合金组织与性能的影响

目的 研究Mn对Mg-4Zn合金再结晶组织演变和力学性能的影响,发展高性能Mg-Zn-Mn变形镁合金。方法 以Mg-Zn镁合金为研究对象,利用Mn元素的固溶强化增塑、刺激再结晶形核和钉扎再结晶晶界的特点,通过Mg-Zn-Mn挤压镁合金的显微组织以及室温力拉伸和压缩力学性能测试,分析挤压过程中显微组织的演变和成分对力学性能的影响。结果 Mg-4Zn-2Mn合金平均晶粒尺寸为~7 μm,其拉伸屈服强度、抗拉强度、伸长率、压缩屈服强度和拉压不对称性分别为226 MPa,316 MPa,17%,171 MPa,0.75。结论 合金化元素Mn可有效细化变形镁合金的再结晶组织,随Mn元素含量的增加,Mg-Zn合金再结晶组织不断细化,未再结晶区域增加,合金力学性能增加,拉压不对称性改善。     

Al-Ti-C-B晶种合金对Al-12Si-4Cu-2Ni-1Mg合金组织及力学性能的影响

目的 以近共晶Al-12Si-4Cu-2Ni-1Mg合金为研究对象,对加入了Al-Ti-C-B晶种合金的Al-12Si-4Cu- 2Ni-1Mg合金的微观组织和力学性能进行分析。方法 利用金相显微镜、扫描电镜、数显布氏硬度计和万能拉伸试验机等研究Al-Ti-C-B晶种合金对该合金显微组织和力学性能的影响。利用Al-Ti-C-B晶种合金中的陶瓷颗粒对Al-12Si-4Cu-2Ni-1Mg合金进行强化,同时晶种合金中的粒子作为Al-Si多元合金中α-Al的有效形核衬底,可细化α-Al晶粒,并改善Al-Si多元合金中化合物的分布。结果 加入质量分数为0.5%的Al-Ti-C-B晶种合金后,Al-12Si-4Cu-2Ni-1Mg合金中的α-Al得到细化,合金中的Si相和耐热相粒子分布更加均匀,同时力学性能明显提高,高温抗拉强度和室温抗拉强度分别提高了约12.1%和5.3%。结论 适量添加Al-Ti-C-B晶种合金可有效改善Al-12Si-4Cu-2Ni-1Mg合金中耐热相的分布,使耐热相分布更为均匀,可进一步提高合金的力学性能。     

挤压温度对AZT802镁合金组织和性能的影响

将铸态AZT802合金分别在350℃、380℃和400℃下挤压,随后进行T5时效处理,研究不同挤压温度对AZT802镁合金挤压态和时效态组织和性能的影响。结果表明,当挤压温度为350℃时,晶粒尺寸分布不均匀,同时观察到大块的条状第二相沿挤压方向析出。当挤压温度高于350℃时,挤压态合金获得均匀等轴晶粒,第二相以颗粒状形貌沿晶界均匀分布。经T5时效处理后,颗粒状Mg_2Sn相均匀分布于基体中,Mg_(17)Al_(12)相以连续相和非连续相析出,非连续析出相随时效前挤压温度的升高而逐渐增多。力学性能测试结果表明,AZT802合金在380℃下挤压,并进行175℃(3h)T5时效处理后,获得最佳综合力学性能。