Er和Gd复合变质对Mg-3.2Si合金组织及性能的影响

通过金相、扫描电镜和电子探针等方法研究了稀土Er和Gd复合变质对过共晶Mg-3.2Si合金组织和力学性能的影响,并探讨了其变质机理。结果表明,在过共晶Mg-3.2Si合金中,添加约0.6%的Er时,初生Mg2Si相的尺寸由150μm减小到40μm,其形态由粗大树枝状变为不规则多面体形状;在此基础上,继续添加0.6%的Gd,可获得20~30μm的多面体初生Mg2Si相,变质效果最佳;但稀土添加过量,会出现过变质现象。其变质机理是稀土在初生Mg2Si相表面富集,影响其生长过程并改变其生长方式;合金凝固时,稀土Er、Gd的晶体结构相同,形成了连续固溶体。当加入0.6%的Er和0.6%的Gd时,合金的抗拉强度与伸长率分别达到112 MPa和3.2%。     

Er对Mg-5Si合金变质效果和性能的影响

研究了不同Er含量对Mg-5Si合金中初生Mg_2Si相的变质效果的影响,测试了合金的力学性能,并讨论其变质机理。结果表明,加入适量Er能有效变质初生Mg_2Si相。当加入2.0%的Mg-30Er时,变质效果最佳,此时,初生Mg_2Si相的尺寸在15μm以下,其形态从粗大的树枝状转变为多面体颗粒状,并且分布均匀,此时,合金的抗拉强度和伸长率分别为135 MPa和3.8%。     

Mn对Mg-3.2Si合金组织和力学性能的影响

采用Mn对过共晶Mg-3.2Si合金进行变质处理,主要考察了Mn含量对合金中初生Mg2Si相的变质效果及合金力学性能的影响。结果表明,Mn对过共晶Mg-3.2Si合金中的初生Mg2Si相具有良好的变质效果。当Mn含量为2%(质量分数)时,变质效果最佳,此时初生Mg2Si相呈多边形,平均颗粒尺寸仅为32μm,相比未变质合金降低了56.8%。随着Mn含量的增加,合金的力学性能呈先提高后降低的趋势。当Mn含量为2%时,合金表现出最佳的力学性能,其抗拉强度和伸长率分别达到187 MPa和3.2%,相比未变质合金提高了67.0%和166.7%。     

超声-合金化处理对Mg-9Al-3Si合金组织及性能的影响

以Mg-9Al-3Si合金为基体,首先对比研究了超声处理、Sr、Y合金化处理以及超声-合金化复合处理对其凝固组织及力学性能的影响,随后研究了复合处理条件下,不同超声参数对合金凝固组织及力学性能的影响。结果表明,在超声-合金化复合处理条件下,合金的凝固组织和力学性能得到明显改善,优于单一合金化处理或超声处理;初生Mg_2Si相尺寸与未处理时相比减小了72.9%,合金的抗拉强度和伸长率与未处理时相比分别提高了125%和310%。复合处理条件下,随着超声功率或超声时间的增加,初生Mg_2Si相的尺寸均逐渐减小;合金力学性能的变化规律与初生Mg_2Si相的尺寸基本对应。     

ECAP对Mg-1Si合金组织和性能的影响

研究Mg-1Si铸造镁合金在挤压温度为623 K和挤压路径为BC条件下,等通道转角挤压(ECAP)不同道次变形对其组织及室温力学性能的影响。结果表明,随着挤压道次增加,α-Mg基体、Mg2Si相均得到细化且趋于均匀分布;铸态试样屈服强度为55 N/mm2,抗拉强度为93 N/mm2,伸长率为6%;1道次挤压试样的屈服强度提高67%,抗拉强度提高86%,伸长率提高95%;2道次挤压试样的抗拉强度和屈服强度与1道次相比有所降低,但伸长率进一步提高;3、4道次后试样的组织和性能相差不大;随着挤压道次增加,合金的伸长率逐渐提高,塑性提高。     

Sn对Mg-2.0Si合金组织和性能的影响

本试验给出了Mg-2.0Si(含Si质量百分数为2.0%)二元合金的显微组织及Mg_2Si形貌,并研究了添加不同含量Sn元素对合金铸态组织和力学性能的影响。结果表明:添加Sn元素后,Mg-Si-Sn合金主要由α-Mg基体、Mg_2Si相和Mg_2Sn相组成;Mg_2Si以初生块状和共晶汉字状两种形态存在;Sn的添加使初生块状Mg_2Si尺寸变小,共晶汉字状Mg_2Si向短棒状和颗粒状转变;在Sn含量不超过3.5%时,Mg_2Sn相主要以颗粒状存在于共晶Mg_2Si周围;而在Sn含量为4.5%时,基体中则会生成不规则粗大的Mg_2Sn相。合金抗拉强度及伸长率均随着Sn含量的增加先增后减,在Sn含量为3.5%时达到最大值。     

Mn对Mg-1Si合金组织和性能的影响

采用Mn对亚共晶Mg-1Si合金进行了变质处理,考察了加入量对合金铸态组织、力学性能和阻尼性能的影响。结果表明,Mn对Mg-1Si合金中的共晶Mg2Si相具有良好的变质作用。考虑到成本因素,Mn的最佳加入量为0.5%左右,此时,共晶Mg2Si绝大部分转化为细小点状,合金的抗拉强度和伸长率分别达到175.1 MPa和6.5%,相比Mg-1Si合金提高了约35.5%和71.1%。在整个测试的应变振幅范围内,加入0.5Mn的合金的阻尼值要显著高于Mg-1Si合金的阻尼值。     

超声处理对Mg-9Al-3Si合金组织及力学性能的影响

研究了超声处理对Mg-9Al-3Si合金凝固组织及力学性能的影响。结果表明,通过控制超声工艺参数可改善Mg-9Al-3Si合金凝固组织,提高其力学性能的目的。在超声功率为0~900W时,随着超声功率增大,合金中的Mg2Si相逐渐细化,其抗拉强度先增后减,转折点为700W。在超声处理时间为0~90s时,随着超声处理时间延长,合金中的Mg2Si相逐渐细化,其抗拉强度先增后减,转折点为60s。分析其断口发现,未经超声处理的合金断裂形式为解理断裂,经过超声处理的合金断口解理台阶尺寸减小,呈准解理断裂特征。     

稀土Ce变质铸造Al-12.35Si合金的组织及性能

以添加Al-Ce稀土中间合金的方式对Al-12.35Si合金进行变质处理,研究Ce的添加量(0～0.8％)对合金微观组织和力学性能的影响规律.结果 表明,添加适量的Ce可以减小共晶硅的尺寸,细化第二相,减小α-Al二次枝晶臂间距,提高合金的力学性能.但是当Ce的添加量超过0.2％时,会出现过变质现象,导致合金组织粗化,...     

半固态压铸对复合变质Al-20Si合金组织和性能的影响

简要分析了压铸速度对复合变质的Al—20Si组织和性能的影响。在半固态触变压铸时,随着压射速度的增加,抗拉强度不断提高;当压射速度为5m／s时,抗拉强度达218MPa。但压射速度进一步提高时,抗拉强度又呈递减趋势。随着压射速度的增大硬度有先下降后增大的趋势。     

Er、Nd对Mg-0.6Zr合金组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜及能谱分析等手段,研究了Er、Nd对铸态Mg-0.6Zr合金的组织和常温力学性能的影响.结果表明,Er、Nd对Mg-Zr镁合金组织均有细晶强化和固溶强化作用,提高了合金的力学性能.Mg-0.6Zr合金中添加Nd、Er后晶粒尺寸由300 μm分别细化至80 μm和50 μm左右.添加0.94%的Nd后,Mg-0.6Zr合金的抗拉强度和伸长率分别提高了13.87%和137.1%,屈服强度基本不变.而添加1.09%的Er后,Mg-0.6Zr合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高了11.16%、11.94%和2.35%.复合加入Er和Nd时,合金的抗拉强度同单独加入Er后合金的抗拉强度相当,屈服强度和伸长率略有下降.     

Ce+Sr复合变质对ZL101A合金组织及性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜及能谱分析等方法研究了稀土Ce+Sr复合变质对ZL101A合金显微组织和力学性能的影响。研究表明,在金属型铸造条件下,加入不同含量的Ce与Sr对ZL101A合金的复合变质效果影响不一样。Ce+Sr复合变质后共晶硅倾向于片状的生长方式;Ce+Sr复合变质使ZL101A合金晶粒尺寸细化到0.8 mm,也使该合金的拉伸强度达到319.4 MPa,伸长率达5.5%,稀土超过一定量后合金拉伸强度和伸长率均有不同程度地降低。     

Sr和P变质对Mg-5Sn-2Si合金显微组织的影响

利用Sr、P及Sr与P复合添加分别对Mg-5Sn-2Si合金进行变质处理,研究了不同Sr含量。不同P含量以及Sr和P复合添加对Mg_2Si变质效果的影响。结果表明:随着Sr含量的增加,共晶Mg_2Si相的形貌逐渐由汉字状向蠕虫状和颗粒状转变,共晶Mg_2Si显著细化,但对初生Mg_2Si相钝化作用有限。在Mg-5Sn-2Si合金中添加P后,P和熔体Mg形成Mg_3P_2,对初生Mg_2Si起到形核核心作用,从而细化初生Mg_2Si,而对细化共晶Mg_2Si相作用不大。P和Sr复合变质后,初晶Mg_2Si尺寸相对单一P变质效果更细小,P和Sr复合变质对合金中的初生Mg_2Si和共晶Mg_2Si具有更好的细化作用。     

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。     

Nd和Ce对Al-20Si合金组织和性能的影响

采用Nd和Ce对Al-20Si合金进行变质处理,利用扫描电镜、显微硬度计和万能拉伸试验机对合金的组织和力学性能进行了分析。结果表明,随着Nd含量增加,初生Si的尺寸先减小后增大,抗拉强度先增加后降低。随着Ce含量增加,初生Si尺寸先缓慢减小后快速减小,抗拉强度持续增加。复合添加0.4%的Nd和0.7%的Ce并未细化初生Si,可能原因是Nd能阻碍Ce对初生Si的细化效果。因此,Nd含量需控制在一定范围内,而Ce含量需超过临界添加量,才能较好地细化初生Si。     

复合变质对Al-20Si合金冲击性能的影响

在不同P、RE添加量下对P-RE复合变质和未变质的过共晶铝硅合金的冲击韧度进行了研究.结果表明,P-RE复合变质明显提高了合金的冲击韧度,当加入0.08%的P和0.6%的RE时,合金的冲击韧度达到最佳,合金的冲击韧度从未变质的9.786 2 J/cm2提高到11.009 8 J/cm2,提高了12.5%.冲击断裂机制主要是脆性断裂,也伴随有韧度断裂.合金冲击韧度的改善与复合变质引起的共晶硅和初晶硅颗粒的细化和合金强度、塑性的提高有关.     

退火温度及时间对Mg-0.5Er合金组织与性能的影响

对挤压态Mg-0.5Er合金进行了退火处理,研究了退火温度和退火时间对合金显微组织、拉伸和压缩力学性能的影响。结果表明,挤压态Mg-0.5Er合金由细小的动态再结晶晶粒和部分未完全结晶的晶粒组成;退火处理后合金发生了明显的静态再结晶,形成了均匀细小的再结晶晶粒;在同一退火温度下,保温时间越长则平均晶粒尺寸越大,退火温度对晶粒尺寸的影响相对退火保温时间更为敏感;在同样的退火工艺下,Mg-0.5Er合金的抗压强度比抗拉强度高。     

Y和Ce对Mg-6Al合金挤压铸造组织和性能的影响

借助光学显微镜、扫描电镜和万能拉伸测试仪,对添加稀土Y和Ce的挤压铸造Mg-6Al合金的显微组织和力学性能进行了分析.结果表明,采用挤压铸造工艺,在复合添加稀土Y和Ce后,晶粒组织明显细化,显微组织由网状变为断网状,室温力学性能得到大幅度提高.添加0.5?和0.5%Y时,挤压铸造Mg-6Al合金的抗拉强度从126 MPa提高到了200 MPa,伸长率从1.0%提高到了8.5%.     

Sr、B和RE复合变质对Al-30Si合金组织和性能的影响

研究Sr、B和RE复合变质对Al-30Si合金组织与性能的影响。结果表明,细化变质处理后的合金组织形貌发生了显著变化,α(Al)相枝晶群消失,转变为等轴晶或柱状晶;初晶硅颗粒细化,棱角钝化;针状的共晶硅变成短杆状或颗粒状,分布均匀。合金抗拉强度提高55%,伸长率增加约66%,硬度略有增加。当RE含量为0.5%～0.8%时,合金表现出较好的综合力学性能。     

复合变质对不同壁厚Al-20Si合金组织及磨损性能的影响

采用P和RE对Al-20Si合金进行复合变质,并用铜模冷却不同壁厚铸件进行试验,采用OM、SEM分析复合变质对Si相组织的影响,并对其磨损性能进行研究。结果表明,铜模的高蓄热系数与铸件壁厚的减小降低了合金的再辉温度,与复合变质共同作用,起到明显细化Si相作用,5mm厚铸件中初生Si平均晶粒尺寸仅为7.1μm。随着晶粒尺寸减小,硬度逐渐增大,磨损量变小。当铸件厚度逐渐减小时,合金由剥层磨损机制转变为磨粒磨损和粘着磨损的混合机制。