AZ91D镁合金微动磨损特性研究

采用液压高精度材料试验机考察了平面一球面接触的AZ91D镁合金摩擦副的微动磨损行为，分析了位移幅值、法向载荷和频率等参数对摩擦因数和磨损体积的影响，考察了不同实验条件下的磨斑形貌，并探讨了其磨损机理。结果表明：AZ91D镁合金的微动区域可分为部分滑移区、混合区和滑移区3个区域，粘着磨损、疲劳磨损和磨粒磨损分别是3个区域的主要磨损机制；磨损体积随着位移幅值和法向载荷的增加而增大，但却随着频率的增大而减小。在微动部分滑移区和混合区，摩擦因数随着位移增大迅速增加；在微动滑移区，摩擦因数随法向载荷的增大而减小，而位移幅值和频率对摩擦因数的影响较小。     

AZ31镁合金搅拌摩擦焊研究

成功实现了2.5 mm厚薄板镁合金AZ31的搅拌摩擦焊接。试验结果表明,接头外观优美,表面光滑,没有裂纹,背部搅拌熔合充分。微观组织、拉伸、弯曲和显微硬度试验显示镁合金的搅拌摩擦焊可以得到良好力学性能的接头(接头抗拉强度达母材强度的90％左右);显微组织特征显示接头有明显分区,焊缝中心生成等轴、微细的晶粒。     

铸锻复合成形后AZ91镁合金的组织和力学性能

通过铸锻(压铸和模锻)复合成形方式制备了AZ91镁合金汽车转向控制臂,对控制臂主要受力部位的显微组织和力学性能进行了研究,并对拉伸断口进行了分析。结果表明:铸锻复合成形后,AZ91镁合金转向控制臂不同区域的变形量不同,变形量大的区域呈明显的流线特征,并发生动态再结晶,为细小的等轴晶;与压铸态相比,铸锻复合成形后合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率及硬度分别为251.3MPa、156.9MPa、4.12%和125HV;断裂机制由脆性断裂变为韧脆混合断裂。     

热处理对含微量镧AZ91镁合金组织和性能的影响

用XRD、SEM、EDS和显微硬度仪等研究了固溶、时效处理对真空精炼的含0.164 8%(质量分数)镧AZ91镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:加入微量镧后的AZ91镁合金在410℃×24h空冷固溶+170℃×30h空冷时效后,第二类β相大量析出,且呈不连续层片状沿晶界两侧分布;时效态含镧AZ91镁合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和显微硬度分别比铸态不含镧AZ91合金的提高了41.84%,65.08%,35.65%和47.62%;其原因是微量镧改变了热处理中铝原子的扩散状态,有效控制了第一、二类β-Mg17Al12相析出时的形态与分布。     

AZ91D镁合金在水介质下的冲击磨损特性研究

研究了AZ91D镁合金在冲击载荷和去离子水介质综合作用下的磨损特性.结果表明,镁合金表面冲击斑深度及面积随冲击次数的增加而增加;冲击磨损初期,损伤的主要形式为塑性变形及粘着磨损,随着表面塑性耗竭,微观疲劳裂纹产生;磨损后期,水介质的腐蚀作用明显,加速了材料表面的损失.     

Mg97Zn1Y2镁合金的高温磨损行为

对Mg97Zn1Y2合金的室温磨损行为已有研究,但是缺乏高温磨损研究,探究该合金高温磨损行为是非常必要的。采用MG-2000型销-盘磨损试验机对Mg97Zn1Y2合金进行磨损试验,试验温度范围为20~200℃,加载范围为20~320 N,探究不同温度以及载荷对Mg97Zn1Y2合金磨损行为的影响。根据试验数据绘制不同温度下的磨损率曲线;应用SEM观察磨损表面形貌,应用EDS分析磨损表面的化学成分,划分磨损区间。结果表明：随着温度的升高,Mg97Zn1Y2合金的磨损率随载荷的增加而上升得更加显著,磨损行为可以分为轻微磨损和严重磨损两个阶段：轻微磨损阶段的磨损机制为：磨粒磨损、剥层磨损、氧化磨损;严重磨损阶段为严重的塑性变形和表面熔化。绘制了磨损机制转变图,划分该合金的安全工作区间,为该合金在高温下的摩擦学应用提供有益参考。     

AZ31B镁合金交流电阻点焊接头的力学性能及显微组织分析

采用交流电阻点焊焊接了AZ31B镁合金,研究了点焊接头力学性能的变化规律,分析了点焊接头的显微组织。结果表明:接头抗剪强度随焊接规范呈规律性变化,存在最佳值;表面状态对接头拉剪强度影响很大;接头熔核区显微组织为单一的等轴晶,在α-Mg固溶体的晶界网络处析出β-Mg_(17)Al_(12)离异共晶体;焊点中的裂纹为沿晶热裂纹,断口显现出韧窝沿晶界撕裂的特点。     

稀土相对AZ61镁合金力学性能的影响

研究了以AZ61镁合金为基体,添加不同含量的La、Ce、Nd、Gd稀土元素,生成的第二相尤其是稀土相Al11La3、Al4Ce、Al2Nd、Al2Gd对AZ61镁合金力学性能的影响。AZ61+2%Gd合金中的第二相大部分呈球粒状,其有利于提高合金的综合力学性能。     

铸态AZ80镁合金均匀化处理工艺研究

通过对铸态AZ80镁合金进行不同工艺的均匀化处理,分析比较组织形貌、X射线衍射峰和显微硬度发现,保温温度和保温时长短对β相溶解进入基体的程度有重要影响,对均匀化处理后的材料性能起了重要的作用,综合考虑成分分布和显微硬度得出380℃×20 h是铸态AZ80镁合金的理想均匀化处理工艺参数。     

AZ31B镁合金板热成形温度优化及合理温度下成形件的组织与性能

研究了温度对AZ31 B镁合金板显微组织与拉伸性能的影响,分析了不同温度热成形件的成形质量,确定了合理的热成形温度并研究了该温度下热成形件的显微组织与拉伸性能.结果表明:200℃热处理后AZ31B镁合金板能较好地保持细小等轴晶组织,随温度升高,晶粒明显粗化;随温度升高,合金的强度下降而塑性提高,200℃时即可具有良好的...     

ZM5镁合金冲击磨损行为研究

采用自制球面接触冲击磨损试验机研究了ZM5镁合金在冲击载荷下的磨损行为。结果表明：在本试验条件下,磨损体积损失随冲击次数的增加呈非线性增大;在低循环次数下,冲击磨损损伤形式主要为塑性变形及塑性堆积;当循环次数较高时,冲击坑中心由于塑性耗竭而出现表面压碎及剥层磨损,且由激光显微镜测得的剥层厚度在0.7μm左右;材料剥层后,随着循环次数的增加,出现二次剥落损伤。     

Zn含量对Mg-9Al镁合金显微组织的影响

通过光学显微镜、扫描电镜和万能力学试验机等设备研究了Zn含量对镁合金铸态和半固态显微组织变化的影响。研究表明,随着Zn含量的增加,合金的铸态显微组织得到了细化,合金的半固态组织的晶粒明显细小、圆整。当等温热处理温度为570℃、保温时间为30min时,半固态显微组织最好,其中,Mg-9Al-1Zn合金的颗粒尺寸为74μm,Mg-9Al-3Zn合金的颗粒尺寸为68μm,Mg-9Al-5Zn合金的颗粒尺寸为57μm。     

压铸镁合金AZ91D摩擦磨损性能的研究

采用MM-200型磨损试验机，研究了干滑动摩擦条件下载荷和磨损时间对液态压铸成形镁合金AZ91D摩擦磨损性能的影响，借助扫描电镜探讨了材料的磨损机理。试验结果表明：当滑动速率为0．618m／s、载荷为20～250N时，液态压铸镁合金的磨损速率和摩擦因数均随着载荷的增大而增大，当载荷增大到250N之后，试样的磨损质量反而减小；随着磨损时间的增加，压铸镁合金的磨损质量损失呈线性比例增大，其摩擦因数在0．220～0．235范围内波动；T4和T6热处理对高载荷下镁合金材料的耐磨性能有一定的影响；随着载荷的增大，各种状态下镁合金材料的磨损机制均发生了由氧化磨损、剥层磨损、粘着磨损到熔化磨损的转变。     

Transition of Mild Wear to Severe Wear in Oxidative Wear of H21 Steel

Under atmospheric conditions at 400 °C, we studied the wear mechanism of H21 steel with different tempering states as a function of normal load. Typical oxidative wear was identified by X-ray diffraction patterns with predominant tribo-oxides of Fe₃O₄ and Fe₂O₃. Under loads of 50–100 N, mild oxidative wear prevailed for all samples, such that the wear losses of H21 steel with various tempering states showed no significant differences with characteristics of a slight plastic deformation of the substrate and single-layer oxide. In this case, the wear rate was lower, and the tribo-oxide was decisive factor in determining wear rate. Under loads of 150–200 N, the transition of mild wear to severe wear occurred in H21 steel and was characterized by: (1) a significant difference of wear losses for steel with various tempering states; (2) wear loss that started to increase faster and reached a relatively high level; (3) the appearance of significant plastic deformation in the oxide underneath the substrate and multi-layer tribo-oxide. Under a load of 200 N for the steel tempered at 700 °C, plastic extrusion prevailed with a mixed metal-oxide layer.     

半固态AZ91D镁合金组织与性能研究

采用双螺杆机械搅拌法制浆技术与半固态流变压铸成形工艺相结合，直接在压铸机的压射室中成功地制备出优质半固态镁合金坯料，极大地节约了模具的开发费用。坯料的初生α-Mg相细小、圆整，且晶粒平均尺寸为40～60μm。电子探针分析结果表明：坯料微观组织中未见明显的溶质扩散层，在细小的网状共晶相中析出了大量的晶粒尺寸为5～10μm的二次α-Mg相；半固态流变压铸成形工艺在提高铸件致密度的同时，也提高了铸件的硬度，与液态压铸成形试样相比，其密度提高了0．33%，硬度提高了4．6％。