Sb变质对Mg_2Si/AM60镁基复合材料组织及性能的影响

研究了Sb对Mg2Si增强相及基体组织的细化效果及机理。结果表明,Sb加入可生成Mg3Sb2,Mg3Sb2能够作为Mg2Si的异质核心,使得Mg2Si由汉字状变成颗粒状,并弥散地分布。同时,基体组织也得到细化,改善了合金的力学性能。加入0.8%的Sb后,合金的抗拉强度提高了12.2%。     

Sb对原位Mg2Si/Al-5Si复合材料显微组织的影响

研究了Sb含量对Mg2Si／Al-5Si复合材料显微组织的影响。结果表明，随着Sb含量的增加，初生Mg2Si颗粒形貌明显发生了细化，Mg2Si形态由变质前的汉字体和枝晶状变为细小的、均匀分布的颗粒状，Mg2Si体积分数也有所增加。当Sb含量为0．4％时，细化效果达到最佳，由变质前的52μm变为25μm。当Sb含量超过0．4％后，Mg2Si颗粒尺寸开始粗化，因此，过量的Sb对Mg2Si颗粒的细化无益。Sb对Mg2Si颗粒的细化主要由于AlSb引起的异质形核作用，Sb使液相线温度和熔体表面张力扩σLV降低，对Mg2Si颗粒的细化也具有一定的作用。     

钇对Mg2Si/AZ91D复合材料中Mg2Si相变质的影响

研究了不同含量的钇对Mg2Si/AZ91D复合材料中Mg2Si相形貌的影响.结果表明:Y对Mg2Si/AZ91D复合材料中共晶Mg2Si有明显的细化变质效果,合金液经0.8％Y变质后,共晶Mg2Si相由粗大的树枝状或汉字状转变为颗粒状.在1.2％添加范围内,随Y加入量的增加,对共晶Mg2Si相的细化变质效果增强,未出现过变质现象.固溶处理能使Mg2Si/AZ91D复合材料中枝状或汉字状Mg2Si发生部分溶解,并依靠原子扩散自发粒状化,Y的细化变质能促进Mg2Si相固溶处理时的粒状化.     

Sr对Mg-4%Si合金中Mg2Si的变质作用

研究Sr对过共晶Mg-4%Si（质量分数）合金中Mg2Si相的变质作用与机理。Mg-4%Si合金中存在多面体形初生Mg2Si相与汉字状共晶Mg2Si相。添加Al-10%Sr可以明显细化初生Mg2Si相,同时可以将共晶Mg2Si相由汉字状变质为多面体状或者纤维状。对初生Mg2Si相的细化作用主要是由凝固过程中含Sr颗粒的异质形核作用引起的,而对共晶Mg2Si相的变质作用是由在凝固过程中熔体中的Sr原子在Mg2Si晶体生长表面富集,从而改变了其生长优势所致的。     

熔体过热处理对过共晶Al-Si-Mg合金中Mg2 Si相的影响

采用原位合成技术制备Mg2Si颗粒增强Al-18% Si-Mg复合材料,并对其进行熔体过热和Sr变质处理.研究过热温度、保温时间对Al-18% Si-Mg合金中颗粒状Mg2Si增强相的显微组织和室温力学性能的影响.结果表明:经熔体过热处理后Al-18% Si-Mg合金凝固组织得到了明显的改善,使具有树枝状或汉字状特征的Mg2Si相逐渐向十字形转变且球化趋势明显.处理工艺为过热温度860 ℃,保温时间25 min时,Mg2Si相均匀细小,平均尺寸由处理前的34 μm减小到11.42 μm,复合材料的力学性能也得到明显改善.     

脉冲磁场对Al-12.5Mg-6.7Si合金中Mg2Si相的影响

研究了脉冲磁场下不同励磁电流和脉冲频率对Al-12.5Mg-6.7Si合金中Mg2Si组织的影响,通过扫描电镜(SEM)对组织进行了分析并进行了硬度测试。结果表明,随着励磁电流和脉冲频率的增加,组织中的初生Mg2Si和共晶Mg2Si相得到细化,与重力场时相比,初生Mg2Si的晶粒尺寸减小了36%,硬度也有所提高。但当频率超过2Hz时,会导致初生Mg2Si明显粗化,共晶Mg2Si由蠕点状变成针状,硬度也有所下降。励磁电流为15~18A,脉冲频率为1~2Hz的脉冲磁场可以显著改善Al-12.5Mg-6.7Si合金的显微组织和性能。     

Ca对Mg-Si合金显微组织和阻尼性能的影响

研究Ca对Mg-1wt.％Si镁舍金显微组织和阻尼性能的影响。结果表明，微量Ca可显著改善初生MgSi相的形貌，且可细化针状共晶相，Ca含量较高时，合金中有CaMgSi相形成。Ca的加入可提高合金阻尼性能，降低临界应变振幅。不同Ca含量下合金阻尼特征均表现为应变振幅相关性，但在测试频率范围内，频率对合金阻尼性能影响不大。     

Si含量对Mg-8Al-8Zn-xSi合金组织与力学性能的影响

采用重力铸造法制备Mg-8Al-8Zn-xSi(x=1,2,4,质量分数)镁合金。研究了不同Si含量对合金显微组织及室温和高温(150℃)力学性能的影响。结果表明:合金主要由α-Mg基体、β-Mg_(17)Al_(12)、Mg_2Si和MgZn相组成。随着Si含量的增加,Mg_2Si颗粒由汉字状逐渐转变为粗大的骨骼状。Si含量从1%增加到2%和4%时,Mg_2Si颗粒的平均尺寸由25μm分别增大到30μm和150μm;合金的硬度逐渐提高;其室温及高温抗拉强度、屈服强度和伸长率均呈现先提高后下降的趋势;室温及高温拉伸断裂形式为准解理脆性断裂。     

微量Y和Zr对A356合金微观组织和拉伸性能的影响

运用光学金相显微镜、万能拉伸试验机、热场扫描电子显微镜、XRD衍射仪等设备和实验手段,研究了Y和Zr元素联合添加对A356铝合金微观组织和拉伸性能的影响。结果表明:Y和Zr是A356合金有效的变质剂,能使初生的α-Al晶粒变得圆整细小,二次枝晶间距减小,而且能使共晶硅由粗大的板条状转变为细小纤维状,提高合金强度和塑性,当Y和Zr的添加量均为0.2%时,合金抗拉强度和伸长率提升的效果最佳;当Zr的添加量提高至0.3%时,可能由于晶界上的偏析团聚未能消除,削弱了晶粒间的结合强度,导致合金抗拉强度和伸长率回落。     

Mg含量对Al-20Si合金显微组织及力学性能的影响

通过光学显微镜、力学万能试验机、X射线衍射仪和扫描电镜分析了Mg含量对Al-20Si铝合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:合金中主要有α-Al、共晶硅、初生硅和Mg2Si等相存在,随着Mg含量的增加初生硅数量逐渐减少,并且变得细小;抗拉强度逐渐增加,而伸长率呈先下降后上升的趋势,硬度与伸长率的变化趋势相反.     

Mg量对过共晶Al-18%Si合金组织与性能的影响

为改善Al-18％Si组织形貌,利用扫描电镜与金相显微镜观察了不同含Mg量过共晶Al-Mg-18％Si合金的显微组织,并测试相应的力学性能,研究了强化处理的作用。结果表明:镁在过共晶Al-Si合金中的作用是通过热处理来实现,随镁含量的增加,合金的强度稍有增加,但伸长率有所下降。为了提高金相组织与力学性能,Mg量应控制在0．5％-3．0％。     

n-SiC_p含量对铸态Mg-9Al-1Si镁合金组织和性能的影响

采用半固态搅拌+超声处理的方法制备了Mg-9Al-1Si合金和Mg-9Al-1Si-xn-SiC_p(x=0, 0.5%,1%,1.5%和2%)复合材料,利用OM、SEM及室温拉伸等方法研究了显微组织与力学性能。研究表明,半固态搅拌与超声处理复合法可以将n-SiC_p引入到Mg-9Al-1Si合金中,并实现较为均匀的分布;当n-SiC_p含量超过1%时,n-SiC_p出现少量团聚。随n-SiC_p含量的增加,Mg-9Al-1Si合金的基体晶粒尺寸减小、Mg_2Si相显著细化,β-Mg_17Al_12相尺寸变小,并且由连续网状分布变为不连续网状分布;随n-SiC_p含量增加,复合材料的抗拉强度、屈服强度、伸长率呈现先增后减的趋势;n-SiC_p含量为1%时,性能较佳。     

Bi对Al-5Mg-2Si-0.6Mn合金的组织及力学性能的影响

研究了Bi含量对Al-5Mg-2Si-0.6Mn合金铸态组织、相结构和成分、力学性能和断口形貌的影响。结果表明,当Bi含量为0.3%时,具有最明显的变质效果。Bi富集在共晶Mg_2Si生长界面前端产生成分过冷,减小了液相的实际过冷度,使共晶Mg_2Si的生长速度被限制,共晶Mg_2Si相从变质前的粗纤维状转变成细小的点状纤维。合金的力学性能显著提高,抗拉强度、伸长率分别由未变质的205 MPa、2.8%增加至240 MPa、5.3%,分别增加了17.1%、89.3%。     

Bi对Al-18%Si合金微观组织与力学性能的影响

研究不同的Bi含量对过共晶Al-18%Si合金微观组织与力学性能的影响.试验表明,Al-18%Si-x%Bi(x=1,2,3,4,5)合金中,大部分Bi在基体中以小颗粒状弥散均匀分布,局部出现Bi的聚集;同时,Bi的加入对合金中的共晶硅起到一定的细化作用;随着Bi含量的增加,共晶硅组织由粗大针片状变成短杆状,当Bi含量达到3%时,共晶硅转变为均匀分布于基体的蠕点状,当Bi含量为4%或5%时,共晶硅没有进一步的细化.另外,力学性能和摩擦试验研究发现:Al-18%Si-3%Bi合金的抗拉强度由Al-18%Si合金的168 MPa提高为189 MPa,摩擦系数由0.4372降为0.3879,磨损量仅为不含Bi的20%.     

混合稀土对Mg-5Al-1Si组织及性能的影响

研究了不同组分含量的混合稀土对Mg-5Al-1Si合金高温蠕变性能的影响，对析出相进行了鉴定。研究结果表明，分别加入富镧及富铈混合稀土以后，合金中Mg2Si相得到细化；力学性能检测结果表明，室温及150℃拉伸性能均明显提高。同时，在微量混合稀土及Mg2Si相的综合作用下，含不同混合稀土的Mg-5Al-1Si合金的抗高温蠕变性能均超过AE42。     

Mn含量对共晶Al-2％Fe合金组织的影响

研究了含Mn量对共晶Al-2％Fe合金组织的影响。结果表明，在Al-2％Fe合金中加入Mn后，其组织中出现了先析相(FeMn)Al6，且随着Mn量的增加，先析相的数量增加,当Mn量增加到一定程度后，先析相出现发达的分枝。文中还对Mn的影响机理进行了探讨。     

稀土Gd对Zn-25Al-2.5Si组织及力学性能的影响

研究了不同含量的稀土Gd对Zn-25Al-2.5Si合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明,Gd元素能够起到明显的晶粒细化作用;Gd能提高合金的室温和高温力学性能。合金的室温拉伸强度、显微硬度有所提高,高温强度和硬度提高明显。180℃时的抗拉强度比不加Gd时提高45.6%,硬度提高78.2%。分析其原因是晶粒细化和Gd本身的性质起了主要作用。     

Sb含量对Mg-8Al-1Zn-1Si合金组织与性能的影响

研究了合金元素Sb对Mg-8Al-1Zn-1Si合金组织和性能的影响。结果表明:加入少量(0.2%~0.6%)Sb时,α-Mg基体和粗大的汉字状Mg2Si相颗粒有所细化,力学性能逐渐提高;当Sb达到0.8%时,Mg2Si颗粒全部转变为块状和短棒状,此时室温和150℃下的力学性能都达到最佳;当Sb含量超过0.8%后,合金中的Mg2Si又变为粗大的汉字状,力学性能下降。     

等温处理工艺对触变压铸Al-30Si合金组织和力学性能的影响

研究了等温处理工艺对触变压铸Al-30Si合金(加入1wt％的磷盐变质处理)组织和力学性能的影响.结果表明,触变压铸组织中,初生硅的形貌较为圆整,针状的共晶硅消失.在高压下快速冷却,αAl来不及长大,颗粒大小分布是弥散的;在固相率较高共晶组织未全部熔化时,组织中的αAl以固相保留,形态为球状或近球状.在620℃,抗拉强度随保温时间的延长而增加.保温时间从80min增加到120min时抗拉强度从206MPa增大到220MPa,布氏硬度从92 HB减小到84 HB;在同一保温时间(100 min)时,保温温度升高,抗拉强度先增大后减小,最大值为213MPa(620℃).保温时间的增加或保温温度的升高,布氏硬度都呈现出减小的趋势.