Mg-Y-Mn-Sc合金的铸态组织及其热处理行为

采用水淬工艺制备了Mg-Y-Mn-Sc合金铸锭,通过OM、SEM、XRD等分析手段,研究了合金铸态组织结构特征以及经不同时间520℃固溶处理后组织结构的演变行为。结果表明,合金铸态组织的晶粒粗大,枝晶不发达,有大量的“辫”状孪晶,存在第二相呈颗粒状按线形排列分布。随着固溶时间的延长,晶粒由大变小,然后变粗;孪晶由少增多,最后随着晶粒的变大而逐渐减少,其组织和结构变化明显地表现出固溶体分解、分散相的溶解和聚集行为。通过控制固溶温度和时间,可获得铸态合金晶粒细化的效果     

Al-Ti-C对AZ91D合金显微组织影响

研究了不同Al-Ti-C含量对AZ91D镁合金铸态及T6态金相组织的影响。分析表明,在一定的范围内,随着Al-Ti-C中间合金的加入,AZ91D合金晶粒尺寸逐渐变小,晶粒被细化;影响AZ91D合金晶粒尺寸的原因是Al-Ti-C中间合金中存在Al4C3和TiC复合颗粒形核相。     

挤压工艺对Mg-4Al-1Zn-0.6Ca-0.6Si-0.4Nd合金组织和力学性能的影响

研究了不同挤压温度和挤压比对Mg-4Al-1Zn-0.6Ca-0.6Si-0.4Nd镁合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,挤压变形可以显著细化镁合金的晶粒,大幅度提高材料的抗拉强度,屈服强度和伸长率.较低的挤压温度和较高的挤压比配合可以更好地细化晶粒.在挤压比为16,挤压温度为330℃时,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率分别达到375MPa、305MPa、14％.     

Sm对AM60合金显微组织和力学性能的影响

借助光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和DNS100电子万能试验机研究AM60合金中加入Sm后的显微组织和力学性能,并分析Sm对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,添加元素Sm可以细化镁合金的晶粒,改变β相的形态和大小,从连续或断续网状、长条状,变为卵石状或颗粒状均匀弥散分布在α-Mg基体上,显著改善合金的显微组织。Sm的加入可形成稳定性较高的颗粒状Al2Sm高温化合物相。随着Sm含量的增加,合金的抗拉伸强度和伸长率呈现先升后降的趋势,当Sm含量为1.0%(质量分数,下同)时抗拉伸强度和伸长率分别达到最大值210MPa和6.9%。室温下AM60合金的断口呈解理断裂,加入Sm变质后其断口形貌表现为准解理+局部韧性断裂特征。     

变形镁合金晶粒细化及热处理后的组织和性能

通过变形方法细化晶粒提高镁合金塑性；大挤压比(100：1)可获得细晶镁合金挤压薄板，其晶粒尺寸为2．5∽12．5μm；大挤压比 轧制确保合金获得平均晶粒尺寸小于5μm的细晶镁合金薄板。通过优化再结晶退火制度使合金具有最佳的组织结构和良好的力学性能。在523K保温20min后细晶(晶粒尺寸小于12．5μm)镁合金板材具有良好的热拉深性能，能成功拉深出质量完好的筒形件，而晶粒尺寸大于25μm，出现不良的热拉深现象。     

热处理对Mg-7Sn-4Al-2Zn-xSr合金的组织演变和力学性能的影响

采用OM、SEM、XRD和电子材料试验机研究了热处理对Mg-7Sn-4Al-2Zn-xSr(x=0,2,3,4)合金组织和力学性能的影响。结果表明,铸态和热处理后的Mg-7Sn-4Al-2Zn合金主要由α-Mg、Mg2Sn和β-Mg17Al12相组成,加入适量的Sr后,合金中形成新的Srx Mgy Snz相,组织得到了细化;合金经T6(固溶430℃保温12 h+时效250℃保温8 h)处理后,Mg2Sn和Srx Mgy Snz相更均匀的析出,弥散分布在晶界和基体中。当Sr含量为3 wt.%时,铸态和热处理态合金都表现出最佳的常温力学性能,铸态合金的抗拉强度和伸长率分别为197 MPa和5.6%,热处理后合金的抗拉强度和伸长率分别为207 MPa和8.6%,合金力学性能的提高主要是归因于晶粒细化和第二相弥散强化。     

熔体过热处理对AZ91D镁合金组织与性能的影响

采用自制的电阻炉研究熔体过热温度对AZ91D镁合金凝固组织和力学性能的影响规律。结果表明:AZ91D镁合金的铸态组织随着熔体过热温度的提高由树枝晶形态向等轴晶转变,晶粒尺寸逐渐减小,超过850℃后晶粒尺寸变化不大。AZ91D镁合金的抗拉强度、条件屈服强度和伸长率均随熔体过热温度的提高呈先增大后减小的变化趋势,力学性能在850℃时达到最大值。DSC分析表明,提高熔体温度使凝固开始点温度降低,凝固区间缩小,临界晶核半径减小,增加了熔体中的过冷度,提高了熔体中非均匀形核率,是镁合金晶粒细化的主要原因。熔体过热温度的提高导致共晶温度提高,使共晶相粗大。     

变形参数对镁合金组织性能的影响

研究了变形温度和变形程度对铸态AZ31镁合金组织和性能的影响。结果表明，在变形程度一定时，随着变形温度的升高，晶粒有长大的趋势；而在变形温度一定时，随着变形程度的增大，再结晶程度增加(ε=2．87时已全为再结晶组织)，晶粒越细化，分布也越均匀；抗拉强度增量开始是逐渐增大的，但到一定程度时则出现峰值，以后不再增加。     

热处理对镁铝镓合金显微组织及力学性能的影响

为了提高镁铝镓合金的力学性能,通过金相显微镜、扫描电镜等分析手段及硬度、室温拉伸性能测试,研究热处理工艺对Mg-8%Al-2%Ga合金显微组织及力学性能的影响.结果表明,Mg-8%Al-2%Ga合金固溶处理时,首先固溶的是片状的次生β-Mg17Al12相,然后是离异共晶β-Mg17Al12相;随着固溶时间的延长,晶粒逐渐长大,并且在随后的时效处理时析出方式由非连续析出为主逐渐变为连续析出为主.硬度测试结果表明,固溶+时效处理后试样的硬度与固溶时相比有明显提高;且2h固溶+16h时效时达到峰值.室温拉伸试验结果表明,经415℃、2h固溶+168℃、16h时效处理后,合金的综合力学性能最好.     

Zr含量对Mg-5Zn-2Al镁合金组织与性能的影响

采用光学显微镜及拉伸试验机等手段,研究了Zr含量对Mg-5Zn-2Al合金铸态和热处理后显微组织及力学性能的影响.结果表明,Zr的加入使Mg-5Zn-2Al镁合金的铸态和热处理后的晶粒得到明显的细化.在铸态及热处理条件下,合金的抗拉强度与伸长率均呈现先上升后下降的变化趋势.对于铸态合金而言,Zr含量为0.6%时,Mg-5Zn-2Al合金的晶粒最为细小,并且其抗拉强度与伸长率均达到最大值,为215 MPa和12.563%.经热处理后,合金的抗拉强度较铸态得到了显著地提高.当Zr含量为0.6%时,合金的抗拉强度达到最大,为249 MPa.     

变形、时效对AZ80镁合金组织性能的影响

研究了变形、时效对AZ80镁合金组织性能的影响.铸态AZ80镁合金经470℃×8h固溶处理,然后在400℃条件下进行不同变形量的热轧变形,变形后的部分镁合金进行170℃×16 h时效处理.结果表明,随着变形量的增加晶粒得到细化,当变形量达到80％时,晶粒尺寸由铸态的105 μ.m细化到3 μm,此时抗拉强度达到282.49 MPa;合金的伸长率先增加后减小,变形量为50％时伸长率达到最大,为24.21％;屈服强度先降低后增加.     

Mn-30Al中间合金对镁合金的晶粒细化

采用真空淬火炉制备出含ε-AlMn相的Mn-30Al中间合金和含γ_2-Al_8Mn_5相的Mn-30Al中间合金,观察了两种中间合金的组织,并探讨ε-AlMn相、γ_2-Al_8Mn_5相、Mn和Al对镁合金的晶粒细化效果.试验表明,相比添加Mn、Al,含γ_2-Al_8Mn_5相的Mn-30Al中间合金对AZ31镁合金存在一定的细化效果,含ε-AlMn相的Mn-30Al中间合金对AZ31镁合金具有更好的细化效果.当含ε-AlMn相的Mn-30Al中间合金添加量为0.4%时,AZ31镁合金的晶粒尺寸由原来的898μm减小至320 μm,Mg-Zn合金晶粒尺寸由原来的320 μm减小至180μm.通过面错配度计算,ε-AlMn可以成为初生α-Mg晶粒的良好异质形核核心.     

镁合金晶粒细化技术研究进展之一——物理细化技术

由于镁合金的强度及塑性较低而限制了其进一步使用,因此晶粒细化成为提高其力学性能的手段之一。从凝固过程中物理细化及形变处理细化两个方面,详细总结了镁合金晶粒物理细化手段,最后对镁合金晶粒物理细化的发展前景进行了展望。     

双级时效热处理ZM5合金的显微组织和力学性能

以ZM5合金为研究对象,通过显微组织分析和力学性能测试等手段,研究了其不同状态的显微组织和力学性能。结果表明,铸态ZM5合金中存在呈网状分布的粗大不规则块状β-Mg₁₇Al₁₂相;固溶处理后,β-Mg₁₇Al₁₂相溶入α-Mg基体中,仅有少量残余的AlMn相;经T6处理后,沿晶界析出片层状β-Mg₁₇Al₁₂相;经双级时效处理后,沿晶界析出片层状β-Mg₁₇Al₁₂相及在晶内析出细小的针片状β-Mg₁₇Al₁₂相。与铸态相比,热处理后ZM5合金的抗拉强度大幅提升;经双级时效处理后,其抗拉强度可达285MPa,比T6处理后的抗拉强度高20MPa。     

热处理对WE43镁合金显微组织和力学性能的影响

采用低压铸造制备了WE43镁合金,使用OM、SEM、EDS研究了热处理前后合金的显微组织及元素分布情况,并对其力学性能进行测试,分析热处理对其力学性能的影响。结果表明,WE43镁合金铸态组织主要由α-Mg基体和晶界上的Mg₂₄Y₅共晶相组成。经过520℃×10h+225℃×14h热处理后,WE43镁合金主要由α-Mg基体、方块相团簇、少量残余Mg₂₄Y₅共晶相及针状的时效析出相组成。与铸态合金相比,热处理后WE43镁合金的抗拉强度和屈服强度显著提高,分别达到305.9 MPa和191.8 MPa,但伸长率下降至3.1%。     

铸态Mg-5Sn-(0～3)Sr合金的组织和性能

利用SEM、EDS和XRD等研究了Mg-5Sn-xSr(x=0、0.3、1.0、1.5、2.0、3.0)镁合金的铸态显微组织,测试和分析了合金的室温力学性能.同时研究了Mg-5Sn-xSr合金在载荷为35 MPa和温度为175℃下的蠕变性能.结果表明,Sr的加入使得Mg-5Sn合金中生成一种新的MgSnSr耐热相,其形貌呈棒状和针状,随着Sr含量的增加,MgSnSr相的数量逐渐增多而MgzSn相的数量却逐渐减少.少量的Sr能细化晶粒,同时由于MgSnSr相的弥散强化作用,使得Mg-5Sn合金的室温力学性能得到改善,其中Sr含量为0.3%时,合金具有最优室温力学性能,抗拉强度达到165 MPa,伸长率达到10.4%;并且Sr含量的增加能不断改善Mg-5Sn合金的耐热性能,当Sr含量达到3%时,合金的稳态蠕变速率降低近50%.     

退火工艺对AZ31镁合金组织与性能的影响

研究了热处理工艺对AZ31镁合金轧制板材的显微组织和力学性能的影响。试验表明，AZ31镁合金轧制板材在退火过程中发生了静态再结晶现象，200℃时可以观察到再结晶现象，再结晶温度为200～250℃。分析了退火温度和退火时间对合金显微组织、晶粒尺寸、硬度以及力学性能的影响规律。     

稀土Yb对AZ91镁合金铸态及时效态组织和性能的影响

采用金相观察、X射线衍射和硬度测试等方法,研究了稀土Yb对AZ91镁合金铸态及热处理态组织和性能的影响.结果表明,添加1%的Yb可细化AZ91合金铸态组织,有效抑制β-Mg_(17)Al_(12)相的生长,并使β相由网状变为断续分布.XRD分析表明,合金中出现新相Al_(11)Yb_3,使合金硬度增加.添加Yb使AZ91合金固溶处理后的残余化合物增加,尽管对时效峰值影响不大,但可推迟180 ℃时效峰值和延缓过时效的出现.     

Y对AZ81镁合金组织和力学性能的影响

通过合金制备、微观分析和力学性能测试等方法,研究了稀土元素Y(质量分数为1%～4%)对AZ81镁合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,适量(1%～2%)Y的加入使AZ81镁合金的组织明显细化,β(Mg17Al12)相减少,同时析出了针状和粒状的化合物Al2Y。经时效处理后,随着Y含量增加,在室温和150℃时,合金的拉伸强度和伸长率基本上呈先升后降的趋势。当Y含量为2%时,合金在室温下的拉伸强度和伸长率达到最大,分别为277MPa和11%;Y含量为1%时,合金在150℃时的高温强度和伸长率达到最大,分别为220MPa和12.4%。Y主要是通过固溶强化、析出强化和细晶强化提高了合金的室温和高温强度,改善了合金的塑性。