微量CaO对Mg-2Zn-0.5Sr镁合金显微组织、力学性能及腐蚀性能的影响

本文主要研究了添加0.1 wt.% CaO和0.3 wt.% CaO对Mg-2Zn-0.5Sr显微组织、力学性能及腐蚀性能的影响。光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)及电子探针显微分析仪(EPMA)分析了材料均匀化热处理后的显微组织和第二相的组成与分布,发现CaO颗粒的加入使Mg-2Zn-0.5Sr的晶粒尺寸明显细化,而且CaO颗粒机械地富集于晶界及晶粒内的第二相与基体之间。室温拉伸试验研究材料机械性能,CaO颗粒的加入可以提高材料强度,但添加0.1 wt.% CaO时材料的塑性降低,而添加0.3 wt.% CaO时材料的塑性也有所提高,延伸率达到10.9 ± 1.1%。Kokubo模拟体液中的动电位极化曲线表明添加CaO颗粒使腐蚀电位正移。浸泡失重实验表明Mg-2Zn-0.5Sr的平均腐蚀速率为7.55 mm/year,添加0.1 wt.% CaO时腐蚀速率降低大约18.3%,添加0.3 wt.% CaO时腐蚀速率增高大约52%。CaO颗粒对显微组织及机械性能的影响决定于晶粒细化和CaO颗粒在第二相与基体之间机械富集的综合影响,而其对生物腐蚀行为的影响主要决定于晶粒细化及CaO颗粒在溶液中反应对致密稳定CaHPO4保护膜生成的促进作用。Mg-2Zn-0.5Sr/0.1CaO表现出较高的强度和较佳的耐腐蚀性能,是生物医用材料中的一种较好选择。     

稀土Y对镁合金显微组织及腐蚀性能的影响

利用对掺法熔铸镁合金AJ61++xY,研究了合金中相的组成和分布及其在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明,添加稀土Y使AJ61镁合金的晶粒明显细化,Mg17Al12相的数量明显减少且由连续网状变成弥散颗粒状分布,沿晶界处生成耐蚀稀土相Al2Y、Al3Y,AJ61镁合金的耐腐蚀性得到明显改善.耐腐蚀性顺序为:AJ...     

微量CaO对Mg-2Zn-0.5Sr医用镁合金显微组织、力学性能及抗腐蚀性能的影响

以Mg-2Zn-0.5Sr合金为基体,采用搅拌熔炼制备含微量CaO颗粒(0.1%、0.3%,质量分数,下同)的复合材料。均匀化热处理后,观察显微组织,测试力学性能,研究材料在Kokubo模拟体液中的腐蚀性能。结果发现,CaO颗粒机械地富集于晶界及晶粒内的第二相与基体之间,使Mg-2Zn-0.5Sr合金晶粒细化,强度提高,但对塑性影响不一。CaO颗粒的添加使Mg-2Zn-0.5Sr合金腐蚀电位正移。浸泡实验表明,Mg-2Zn-0.5Sr的腐蚀速率为11.74 mm/a,0.1%CaO使腐蚀速率降低约18.2%,而0.3%CaO使腐蚀速率增高约52.0%。综合表明,Mg-2Zn-0.5Sr/0.1CaO表现出较高的强度和较佳的耐腐蚀性能。     

AZ91镁合金显微组织对腐蚀性能的影响

镁合金是汽车轻量化的重要材料,其中AZ91是目前应用最普遍的铸造镁合金.本文描述了AZ91的凝固过程及不同的铸造工艺对其显微组织的影响,并阐述了微观组织与腐蚀性能的关系,指明了提高AZ91镁合金腐蚀性能的措施.     

Be对AZ91镁合金组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响

研究了Be含量对AZ91镁合金的铸态组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响.结果表明,AZ91镁合金中添加合金元素Be后,初生相α-Mg的大小以及γ-Mg17A112相的形态、大小与分布发生了明显的变化.Be对AZ91镁合金抗拉强度和伸长率的影响具有相似的趋势,即随着Be含量的增加,AZ91镁合金的抗拉强度和伸长率呈现先降后升、然后又降的趋势.当Be含量为0.15%时,抗拉强度和伸长率分别达到最大值167.74 MPa和5.87%,分别比未添加Be时增加了11.4%和215.6%.AZ91镁合金中添加Be的腐蚀率均比未加Be时高,说明Be的加入可降低AZ91镁合金的耐腐蚀性能.     

Sr含量对Mg-Nd-Zr合金显微组织与力学性能的影响

通过重力铸造制备了Mg-2.2Nd-x Sr-0.3Zr(x=0、0.4、0.7、2.0,质量分数,%)合金。采用光学显微镜、扫描电子显微镜观察了铸态合金的显微组织,用显微硬度计测试了合金的硬度,用拉伸试验机测试了合金在室温下的拉伸性能。结果表明,随着Sr含量的增加,组织细化,第二相含量增加,硬度逐渐提高;合金的抗拉强度和伸长率先降低后升高,当合金的抗拉强度和伸长率较高时,呈现为准解理断口,反之,则为沿晶和解理的混合断口。     

电磁连铸对镁合金显微组织及腐蚀性能的影响

对电磁连铸生产的AZ31镁合金铸坯的晶体结构、金相组织和材料耐腐蚀性能进行了研究。结果表明，电磁连铸未改变镁合金铸坯相的组成，电磁连铸坯晶粒细小，树枝晶破碎，分布在块状α-Mg相周边的β-Mg17l12相均匀连续。质量分数为5％的NaCl盐雾腐蚀试验结果表明，电磁连铸生产的AZ31镁合金铸坯的腐蚀速率比普通连铸下同牌号铸坯下降29．4％，其主要原因是连续分布的网状β-Mg17Al12相有效阻碍了镁合金的腐蚀。     

Sr对AZ91镁合金组织及力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪等研究Sr对AZ91镁合金组织及力学性能的影响.结果表明:添加微量Sr可以细化并离散AZ91合金的铸态共晶组织,在合金晶界处Sr与Al生成多角块状或杆状的Al4Sr高熔点相;当Sr含量为0.2%时,AZ91-0.2Sr合金的综合力学性能最优,AZ91-Sr合金的时效进程与AZ91合金相比明显被抑制.由于这些析出相及合金晶界附近Al4Sr高熔点相的强化作用,AZ91-0.2Sr合金经T6处理后的室温和高温力学性能皆优于原AZ91合金的.     

Sn对镁合金显微组织和力学性能的影响

在镁合金中加入合金元素Sn,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和万能试验机研究Sn的加入对镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Sn元素的加入可使镁合金组织细化,并有新相Mg2Sn生成。经390℃×18 h固溶处理或390℃×18 h固溶+200℃×12 h时效处理后,镁合金中的第二相粒子增多。固溶处理后,合金抗拉强度达到262.3 MPa,屈服强度达到192.6 MPa,伸长率为10.7%。     

微量Y和Ca组合添加对Mg-6Zn-1Al合金的组织和性能影响

研究了微量Y和Ca元素对Mg-6Zn-1Al合金的组织和性能影响。结果表明:铸态ZAM610合金由α-Mg、Mg_(51)Zn_(20)相和少量Al_8Mn_5相组成,单独添加Ca使Mg_(51)Zn_(20)相被Mg32(Al,Zn)_(49)相替代,添加Y或Y+Ca,合金由α-Mg、Mg_(51)Zn_(20)、Al_2Y相和少量的Al_(10)Mn_2Y相组成。添加Y或/和Ca,细化了镁合金再结晶晶粒,其中添加Y+Ca组合的细化效果最好。加Ca合金在挤压变形中动态析出MgZn_2相,具有强烈的Zener阻滞作用,形成由细小再结晶晶粒和粗大变形带组成的双模组织。ZAMX6100合金具有最高的强度,其抗拉强度、屈服强度和延伸率,分别为354 MPa、313 MPa和17.3%。加Y合金中Al_2Y相在挤压变形中促进再结晶形核,导致变形带数量减少。微合金化后镁合金力学性能的提高,可归因于动态再结晶晶粒细化、Al_2Y相颗粒形成和动态析出MgZn_2相。合金耐蚀性提高的原因是大量动态析出的MgZn_2相阻碍了腐蚀的连续进行,而稀土Y元素提高了合金基体的耐蚀性能。     

时效处理对Mg-2.0Zn-0.5Zr-3.0Gd生物降解镁合金组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响

通过金相显微分析(OM)、扫描电镜观察(SEM)、透射电镜观察(TEM)和拉伸性能测试研究不同时效时间对Mg-2.0Zn-0.5Zr-3.0Gd生物镁合金显微组织及力学性能的影响,通过质量损失和电化学方法研究合金在模拟体液(SBF)中的耐腐蚀性能。结果表明:时效时间为4～20 h时,合金中析出相的尺寸及数量随时效时间的延长而增加,析出相主要以纳米级棒状和颗粒状的(Mg,Zn)₃Gd相形式存在,部分棒状析出相与α-Mg基体具有共格界面关系。合金的强度及伸长率随时效时间的延长先升高后降低。在120 h的浸泡实验中,合金的平均腐蚀速率、点蚀孔洞的数量及孔洞尺寸随时效时间的延长而逐渐增大,腐蚀速率随浸泡时间延长呈现出先减小、后增大、再缓慢减小以及最后趋于稳定的过程。     

超声处理对Mg-5Zn-2Er合金组织及力学性能的影响(英文)

研究超声处理对Mg-5Zn-2Er镁合金显微组织及室温、高温力学性能的影响规律。利用光学显微镜、扫描电镜和MTS材料试验机等研究不同样品的显微组织及其室温、高温力学性能。结果表明:超声处理后镁合金的组织和力学性能均得到了改善;获得最优镁合金材料组织和性能时超声处理的工艺为:超声处理功率600W,超声处理时间100s。超声处理在熔体中引起的空化和声流效应对细化镁合金的组织并提高其力学性能起到了主要作用。     

热处理对Mg-5Zn-0.63Er合金显微组织及力学性能的影响

通过不同的热处理工艺研究含有准晶Ⅰ相的铸态Mg-5Zn-0.63Er(质量分数,％)合金的显微组织演变.结果表明:合金在480℃固溶10 h后,除有W相颗粒析出外,准晶Ⅰ相几乎全部固溶在基体中.固溶态Mg-5Zn-0.63Er合金在175℃下时效6～10h.合金在峰时效态的抗拉强度约为261MPa、伸长率为10.5％.合金拉伸强度的提高归因于杆状MgZn2相的析出.     

Effects of erbium on microstructure and mechanical properties of as-cast Mg-7Zn-3Al alloy

Mg-7Zn-3Al-xEr(x=0.1,0.4,0.7) magnesium alloys were prepared by permanent mould casting.The effects of rare earth element of erbium on the microstructure and mechanical properties of as-cast Mg-7Zn-3Al alloy at both room temperature and elevated temperatures were investigated with optical microscopy,scanning electron microscopy/energy dispersive X-ray spectroscopy,differential scanning calorimetry,and tensile testing.The results show that the quasi-continuous grain boundary networkedτ(Mg_(32)(Al,Zn)_(49)...     

Effect of Ce-rich rare earth on microstructure and mechanical properties of Mg-10Zn-5Al-0.1Sb magnesium alloy

To improve the comprehensive mechanical properties of Mg-10Zn-5Al-0.1Sb magnesium alloy,different amount of Ce-rich rare earth(RE)was added to the alloy,and the effect of RE addition on the microstructure and mechanical properties of Mg-10Zn-5Al-0.1Sb alloy was investigated by means of Brinell hardness measurement, scanning electron microscopy(SEM),energy dispersive spectroscope(EDS)and X-ray diffraction(XRD).The results show that an appropriate amount of Ce-rich rare earth addition can make the Al4Ce phase particles and CeSb phase disperse more evenly in the alloy.These phases refine the alloy’s matrix and make the secondary phases[?-Mg 32 (Al,Zn)49 phase and?-Al 2 Mg5Zn2 phase]finer and more dispersive,therefore significantly improve the mechanical properties of the Mg-10Zn-5Al-0.1Sb alloy.When the RE addition is 1.0 wt.%,the tensile strengths of the alloy both at room temperature and 150oC reach the maximum values while the impact toughness is slightly lower than that of the matrix alloy.The hardness increases with the increase of RE addition.     

Effects of calcium addition on as-cast microstructure and mechanical properties of Mg-5Zn-5Sn alloy

The effects of Ca addition on the as-cast microstructure and mechanical properties of the Mg-5Zn-5Sn (mass fraction,%) alloy were investigated.The results indicate that an addition of 0.5%-1.5% (mass fraction) Ca to the Mg-5Zn-5Sn alloy not only refines the as-cast microstructure of the alloy but also causes the formation of the primary and/or eutectic CaMgSn phases with high thermal stability;an increase in Ca amount from 0.5% to 1.5% (mass fraction) increases the amount and size of the CaMgSn phase.In addition,Ca addition to the Mg-5Zn-5Sn alloy improves not only the tensile properties at room temperature and 150 ℃ but also the creep properties.Among the Ca-containing Mg-5Zn-5Sn alloys,the one added 0.5% (mass fraction) Ca obtains the optimum ultimate tensile strength and elongation at room temperature and 150 ℃,however,the alloy added 1.5% (mass fraction) Ca exhibits the optimum yield strength and creep properties.     

热处理工艺对Mg-6Zn-2.5Cu镁合金显微组织和力学性能的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和力学试验机等研究了铸造Mg-6Zn-2.5Cu合金在铸态、固溶和时效处理下的显微组织和力学性能。结果表明:合金的铸态组织主要由α-Mg和(α-Mg+MgZn2+Mg2Cu+CuZnMg)共晶相组成。在455℃固溶12~36 h时,随着时间增加,固溶效果逐渐增强,且在20 h时合金获得了较理想的显微组织及218 MPa的抗拉强度和8.68%的伸长率。随后在180℃时效6~72 h后,合金的拉伸性能随时效时间的增加呈先增加后减小的趋势,其中时效24 h时后,合金的抗拉强度和硬度达到峰值,分别为249.5 MPa和64.6 HV0.1,比铸态的分别提高了66.5 MPa和26.29%,伸长率在时效12 h时后达到了峰值6.72%。铸态合金的断裂方式以沿晶断裂为主,时效处理后合金的断裂方式为准解理断裂。     

生物医用Mg-3Zn-0.2Ca合金显微组织与性能研究

生物医用Mg-3Zn-0.2Ca合金的显微组织,力学性能,腐蚀行为通过光学显微镜,扫描电镜,力学测试以及模拟体液浸泡手段进行了研究。X射线衍射结果表明该合金的主要第二相为Mg7Zn3, Mg2Zn3, 和Mg4Zn7的金属间化合物相。经过56:1挤压比后的挤压态Mg-3Zn-0.2Ca合金的晶粒尺寸平均为2.5um,相比铸态的119.1um下降了47.6倍。屈服强度,抗拉强度以及延伸率分别为205MPa, 336MPa 和17.85%。挤压态合金的耐蚀性也明显优于铸态合金,其原因主要为晶粒细化。本文设计的新型生物医用Mg-3Zn-0.2Ca合金呈现出良好的综合力学性能以及耐蚀性。