固溶时效处理对轧制态Mg-12Li-2Al-1Zn合金组织与性能的影响

采用OM、XRD、SEM等手段研究了时效处理对轧制态Mg-12Li-2Al-1Zn合金组织及力学性能的影响。结果表明,50℃时效处理1 h,镁锂合金发生时效强化现象,最大硬度值111 HV0.1,抗拉强度达到281 MPa,伸长率为13%。XRD图谱显示,50℃时效处理1 h时出现MgLi2Al相,MgLi2Al相弥散分布在晶粒内,有效地提高了镁锂合金的强度。合金在50~150℃时效处理时,很快发生过时效现象。经固溶时效处理后合金的断裂方式发生了韧性断裂→脆性断裂→韧性断裂的转变。     

微量B对Mg-3Al-1Zn镁合金组织和性能的影响

B通过Al-3B中间合金加入Mg-3Al-1Zn合金中,利用OM、XRD及力学性能测试、极化曲线测定等手段对不同B加入量合金的组织和性能进行了分析.实验结果表明,合金的组织随着B加入量的增加变得粗大,当B加入量为0.05%时出现粗大枝晶,0.1%时枝晶进一步长大且出现二次枝晶.合金的力学性能和耐腐蚀性能也随B加入量的增加而降低.     

固溶处理对Mg-10Gd-1Al-1Ca合金组织和性能的影响

为进一步提高Mg-Gd系合金的力学性能,同时降低其密度和成本,向Mg-10Gd合金中复合添加了2%(质量分数)的Al和Ca,研究了固溶处理对Mg-10Gd-1Al-1Ca合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,复合添加Al和Ca后,α-Mg由粗大的枝状晶转变为细小的等轴晶。固溶处理后,(Mg, Al)₃Gd相发生部分溶解,形貌由鱼骨状或花瓣状转变为颗粒状,部分α-Mg晶内析出相互平行排列的短棒状二次增强相,由于Al₂Gd相在晶界的钉扎作用,晶粒没有发生明显的粗化。固溶态Mg-10Gd-1Al-1Ca合金的硬度、抗拉强度、屈服强度和伸长率较铸态Mg-10Gd-1Al-1Ca合金分别提高了16.7%、21.9%、19.7%和54.7%。铸态和固溶态的Mg-10Gd-1Al-1Ca合金力学性能均优于Mg-10Gd合金。     

Y对Mg-3Al-1Zn镁合金铸态组织的影响

研究Y对Mg-3Al-1Zn镁合金铸态组织的影响。结果表明,在Mg-3Al-1Zn合金中加入w(Y)=0.3%和w(Y)=0.6%对合金组织中合金相种类没有影响,但当w(Y)=0.9%时有Al3Y相存在。同时,加入微量Y使合金组织中Mg17Al12相基本上转变为断续状和颗粒状分布,且其分布具有一定方向性,同时其数量也逐渐减少。此外,研究结果还发现微量Y对Mg-3Al-1Zn合金的组织有一定的细化作用。     

Zn及固溶时效对Mg-4Al-2Ca合金组织和性能的影响

通过Mg-4Al-2Ca-xZn系镁合金的设计,研究添加不同含量的Zn对合金微观组织及力学性能的影响。分析得出,铸态Mg-4Al-2Ca合金组织主要由α-Mg、β-Mg17Al12相和少量Al2Ca相组成;当合金中添加2%、4%和6%的Zn后,随着Zn含量的增加合,金的初生相α-Mg变化明显,合金组织中Al2Ca相增加,形成了Mg32(Al,Zn)49相、MgZn相和少量Mg5Zn2Al2化合物;在Zn含量为6%时,合金的初生相α-Mg细化明显,且具有等轴状形态。在时效时间相同的情况下,Zn元素的增加使α-Mg相细化,在相界处析出相减少。经过340℃保温20 h固溶后,在180℃进行一系列的时效处理结果的分析表明,时效72 h时,Mg-4Al-2Ca-xZn(x=0,2,4,6)合金的硬度都达到最大值,分别为72.9、75.1、80.7和83.9 HB,硬度值随Zn含量的增加而增大。     

固溶处理对Mg-8Al-1Zn-1Si合金组织与性能的影响

研究了固溶处理对Mg-8Al-1Zn-1Si合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,铸态合金主要由α-Mg、β-Mg17Al12和Mg_2Si相组成。固溶处理过程中,β-Mg17Al12相溶于基体而形成α-Mg过饱和固溶体,粗大的汉字状Mg_2Si相颗粒逐渐溶解、溶断而转变为相对细小的球状。随固溶处理时间延长,合金的硬度逐渐降低;室温与150℃下的抗拉强度、屈服强度和伸长率逐渐提高。合金的拉伸断裂形式为准解理脆性断裂。     

Zn添加对Mg-8Al-2Sn镁合金组织和性能的影响

本文以Mg-8Al-2Sn变形镁合金为研究背景,通过在Mg-8Al-2Sn合金中添加0-2 wt.%含量的Zn元素,研究了Zn添加对Mg-8Al-2Sn挤压镁合金显微组织和性能的影响。研究结果表明,铸态Mg-8Al-2Sn-xZn合金的相组成主要是α-Mg相、Mg₁₇Al₁₂相和Mg₂Sn相。在添加Zn元素以后,合金中的共晶化合物的形态发生变化,由共晶组织变为离异共晶组织。挤压过后,晶粒组织尺寸更均匀。Zn元素的加入,会促进合金中第二相在挤压过程中的动态析出以及第二相尺寸的粗化。合金在时效中产生的析出相的数量也随着Zn含量的增多而增加。随着Zn含量的增加,挤压态和时效态合金的屈服强度和抗拉强度都随之增加。当Zn含量达到2 wt.%时,合金力学性能最好,其时效态的抗拉强度,屈服强度和延伸率分别是385 MPa, 291 MPa和6.44%。     

Sr和Y对Mg-3Al-1Zn镁合金组织细化的影响

研究Sr和Y对Mg-3Al-1Zn镁合金组织细化的影响结果表明,添加0.01%～0.1%Sr和0.3%Y均可细化Mg-3Al-1Zn镁合金晶粒,其中添加Sr较添加Y可使Mg-3Al-1Zn镁合金具有更好的细化效果.此外,随Sr加入量从0.01%增至0.1%,试验合金的细化效率逐渐增加.Sr和Y以及不同Sr加入量对Mg-3Al-1Zn合金晶粒的细化效果差异与不同条件下Mg-3Al-1Zn合金的开始结晶温度不同有关.     

In合金化及固溶处理对Mg-6Al-1Zn阳极材料组织和电化学性能的影响

目的 研究合金化及后续热处理下的镁阳极电化学性能,开发出一种新型镁合金阳极材料。方法 利用熔炼法制备Mg-6%Al-1%Zn-0.5%In(质量分数)并做海水激活电池阳极材料,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和一系列电化学测试方法研究在3.5%NaCl溶液中In元素的添加和后续固溶处理对Mg-6%Al-1%Zn(AZ61)合金显微组织及其电化学性能的影响。结果 合金元素In的添加及后续热处理可提升镁阳极的放电活性和利用效率。AZ61+0.5%In合金经420 ℃固溶16 h后,在10 mA/cm²和50 mA/cm²下有更负的平均放电电位,分别为?1.545 V(vs. SHE)和?1.229 V(vs. SHE),利用效率在2种电流密度下分别达56.2%与59.3%。结论 向AZ61合金中加入0.5%In,其会与Al存在竞争溶解机制,促进第二相Mg17Al12的生成。不连续分布的第二相和In自身的溶解-再沉积作用破坏了腐蚀产物膜的连续性,大幅提升了AZ61的放电活性。经420 ℃固溶处理16 h后,可在不增大晶粒尺寸的前提下使得第二相Mg17Al12基本溶入基体。此时腐蚀产物膜的稳定性进一步降低,合金成分更均匀,镁阳极的放电活性也得以提升。     

固溶时效处理对Al-4.0Cu-2.0Mg合金型材组织性能的影响

试验研究了固溶温度、保温时间、淬火转移时间、冷却水温及自然时效对Al-4.0Cu-2.0Mg铝合金型材组织和性能的影响,确定了合理的热处理工艺制度。结果表明,固溶温度为(500±5)℃、保温时间在15 min～30 min为适宜;淬火转移时间在15 s以内,冷却水温控制在20℃以内时,合金无晶间腐蚀倾向;自然时效时间大于4 d(96 h)时,该合金型材性能趋于稳定。     

时效处理对Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金组织性能的影响

研究了时效工艺对往复挤压Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金显微组织和力学性能的影响,并分析了时效处理的作用机制。结果表明:合金时效处理后晶粒尺寸略有增大,晶粒分布不均匀,晶粒直径10μm左右;晶界处的块状颗粒相部分溶解,在晶界或晶内析出1μm左右的二次颗粒相。时效后Mg-5Sn-1.5A1-1Zn-1Si合金的伸长率呈下降趋势,而抗拉强度、屈服强度和硬度大幅度升高,其中抗拉强度和屈服强度高达323 MPa和272 MPa。     

固溶及时效处理对AZ80镁合金显微组织的影响

采用场发射扫描电镜(FESEM)、能谱(EDS)及X射线衍射(XRD)对AZ80镁合金铸态及经固溶、时效处理后的显微组织、主要元素分布进行了观察和分析.结果表明,固溶处理后,AZ80镁合金晶界及枝晶间的粗大网状β-Mg17Al12相几乎全部消除,只剩少量、不连续状的β-Mg17Al12相残留在晶界,α-Mg基体中出现少量细小颗粒状β-Mg17Al12相,α-Mg基体中的Al含量显著增加;时效处理后,AZ80合金组织中出现不连续析出与连续析出的β-Mg17Al12相,不连续析出β相呈细小片层状弥散分布于晶界,连续析出β相呈细小颗粒状及菱形片状弥散分布于晶内,组织中Mg、Al元素的分布较均匀.     

固溶及时效处理对AZ80镁合金显微组织的影响

对AZ80镁合金铸态及经不同保温时间下的固溶、时效处理后的显微组织进行观察和分析,结果表明:420℃×2 h固溶和250℃×15 h时效对AZ80镁合金的显微组织有优化作用。     

固溶时效处理对TA10钛合金组织与力学性能的影响

选取TA10钛合金棒材,对其固溶时效热处理,随后使用光学显微镜、扫描电子显微镜研究其组织与力学性能的关系,结果表明：合金经固溶处理后,金相组织由初生α相和β转变组织组成,其中β转变组织由细小的次生α′相和残余β组成,此时组织为典型的双态组织,经时效处理后,会形成细小的次生αs相,时效温度越高αs相越细小;合金经固溶处理后,其抗拉强度为510 MPa,屈服强度为395 MPa,延伸率为23%,时效处理,使其强度增大,塑性降低,随着时效温度升高,趋势相同;仅经固溶处理后,合金的拉伸断口形貌是以等轴状的韧窝为主,断口形貌主要由韧窝构成,当合金再经时效处理后,断口微观形貌中会出现二次裂纹,当时效温度继续增大,断口微观形貌中出现明显的撕裂棱。     

Gd与Ca对Mg-7Al-1Si镁合金组织和性能的影响

以铸态Mg-7Al-1Si合金为基体,单独添加变质剂Gd及复合添加变质剂Gd与Ca,对比研究不同变质剂对铸态Mg-7Al-1Si合金组织及性能的影响。结果表明,单一添加变质剂Gd及复合添加变质剂Gd与Ca均能明显细化Mg-7Al-1Si合金的晶粒尺寸,β-Mg_(17)Al_(12)相细小弥散且含量降低。单一添加Gd及复合添加Gd与Ca后,蠕变应变量分别降低了69.3%、80.7%。复合添加Gd与Ca后,合金的抗高温蠕变性能比单独加入稀土元素Gd时更好。变质剂Gd与Ca有效改善了Mg-7Al-1Si合金的摩擦磨损性能。     

轧制对Mg-3Al-1.5Sc镁合金组织与性能的影响

利用气体保护法制备了Mg-3Al-1.5Sc合金,并进行了变形量20%的轧制。对板材进行了合金显微组织和拉伸性能分析,研究了轧制对合金组织与性能的影响。结果表明:添加Sc元素可以有效地形成Al3Sc硬质相颗粒,与铸态组织相比,轧制可明显提高合金的屈服强度和抗拉强度,提高合金的塑性,并随着加载速率提高表现出应变率强化效应。     

固溶、时效处理对Mg-6Zn-3Al合金组织和性能的影响

通过OM、室温拉伸性能测试等方法,研究了固溶和时效处理对Mg-6Zn-3Al合金组织和性能的影响。研究表明:铸态Mg-6Zn-3Al合金组织为α-Mg基体和共晶组织,共晶组织以连续或半连续的网状结构分布在基体边界处。Mg-6Zn-3Al合金最佳热处理工艺为:350℃×16 h固溶,水淬+170℃×48 h时效,空冷,此工艺下,Mg-6Zn-3Al合金组织中有大量分布均匀的析出相,晶粒尺寸达到最小,抗拉强度和伸长率达到284.2 MPa和13.4%,比铸态试样分别提高了38.9%和22.9%。     

添加Al-Ti-B对Mg-15Al-0.8Zn镁合金组织和力学性能的影响

采用添加Al-Ti-B来改善Mg-15Al-0.8Zn镁合金的铸态组织及力学性能。结果表明：添加0.4%Al-Ti-B对Mg-15Al-0.8Zn镁合金铸态组织的细化效果最好,平均晶粒尺寸由原来的200μm减小到80μm左右,且接近平均尺寸的晶粒数目所占比例明显增加;随着晶粒尺寸的减小,合金的抗拉强度和伸长率都明显提高,抗拉强度由原来的130MPa提高到180MPa,伸长率由原来的1.3%提高到3.5%。     

Mg-4Al-1RE-xCa耐热镁合金的组织和性能

通过光学显微镜、扫描电镜、X射线分析等手段研究了Mg-4Al-1RE-xCa镁合金的铸态和压缩蠕变态组织,测试了其室温、高温拉伸性能和高温抗蠕变性能。结果表明,Mg-4Al-1RE合金为树枝晶结构,晶粒粗大且分布不均匀,强化相为针状Al11Nd3相。随着Ca含量的增加,晶粒明显细化,生成的骨骼状Al2Ca相和颗粒状Al2Nd相逐渐增加,而Al11Nd3相数量减少、尺寸变短。室温时,随着Ca含量的增加,铸态合金屈服强度和硬度有所提高,抗拉强度和塑性显著下降;150℃条件下合金的强度较室温时低,而塑性明显提高。Ca含量为0.8%时合金的瞬时高温抗拉强度最高,为138 MPa。沿晶分布的Al2Ca相热稳定性好,有利于合金抗蠕变性能的提高,一旦呈封闭网状,会对基体产生割裂作用,降低力学性能。     

Zn对Mg-10Gd-2Y-0.5Zr镁合金组织和性能的影响

通过在Mg-10Gd-2Y-0.5Zr合金中添加Zn,采用SEM、XRD及万能拉伸试验机,研究了Zn添加对其铸态组织和力学性能的影响。结果表明,Mg-10Gd-2Y-0.5Zr合金的铸态组织主要由α-Mg、Mg₅(Gd,Y)和Mg₂₄(Y,Gd)5相组成,而添加质量分数为0.5%~1.5%的Zn后,合金的铸态组织主要由α-Mg、Mg₅(Gd,Y,Zn)、Mg₂₄(Y,Gd,Zn)₅及Mg₁₂(Gd,Y)Zn相组成。添加0.5%的Zn后,合金的室温力学性能明显提高,当Zn含量高于1.0%后,镁合金的室温力学性能开始逐步降低。当Zn含量为0.5%时,合金具有较佳的综合力学性能,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为197 MPa、160 MPa和4.37%。Zn对Mg-10Gd-2Y-0.5Zr合金铸态力学性能的影响与其铸态组织中Mg₅(Gd,Y,Zn)、Mg₂₄(Y,Gd,Zn)₅和Mg₁₂(Gd,Y)Zn第二相及其数量有关。