Sr含量对Mg-1Ca-1.5Zn合金组织与腐蚀行为的影响

用井式电阻炉熔炼制备Mg-1Ca-1. 5Zn-x Sr(x=0%,0. 5%,1%,1. 5%)合金,采用光学显微镜、极化曲线和电化学阻抗谱(Electrochemical Impedance Spectrum,EIS),分析研究了不同Sr含量对铸态Mg-1Ca-1. 5Zn-x Sr合金的显微组织及其在3. 5%Na Cl溶液中腐蚀行为的影响。结果表明:添加Sr能有效细化Mg-1Ca-1. 5Zn-x Sr合金的晶粒,并且晶粒尺寸随着Sr含量的提高而减小。极化曲线表明,随Sr含量的提高,合金的耐蚀性随之增强,其中,Mg-1Ca-1.5Zn-1. 5Sr合金的自腐蚀电位最高,耐蚀性最强;腐蚀电流密度最大,腐蚀速度最快。在自腐蚀电位下的电化学阻抗谱由高频容抗弧、有限扩散阻抗和低频的两个感抗弧组成;生成的表面膜的耐蚀性随着Sr含量的提高而增强。     

Sr添加Mg-6Zn-4Si铸态合金的腐蚀行为研究

利用XRD、OM、SEM、EDS、极化曲线测试和浸泡试验分析研究Sr元素添加Mg-6Zn-4Si铸态合金的显微结构和腐蚀行为。适量的Sr元素能够有效地改善Mg-6Zn-4Si合金中初生及共晶Mg2Si相的形貌和尺寸。随着Sr元素含量的增加,初生Mg2Si相的尺寸先降低后逐渐增加。腐蚀测试结果表明：Sr元素能够有效地改善合金的耐腐蚀性。当Sr添加量为0.5%时,合金具有最优的耐蚀性,此时表现为最高的腐蚀电位,最低的腐蚀电流密度和腐蚀速率。添加Sr元素后,细小且分散均匀的Mg2Si相是耐蚀性提高的主要原因。过量的Sr添加会形成针状SrMgSi新相,降低了合金的耐蚀性。     

凝固条件和Sr含量对Al-13Si合金组织的影响

熔炼不同Sr含量的Al-13Si合金,在不同铸型条件下考察凝固条件和Sr含量对凝固组织的影响。结果发现凝固速度和Sr含量是影响变质效果的两个重要因素,凝固速度越快或Sr含量越高,共晶组织越细密,变质效果越好,没有发现过变质现象,并且重熔对Sr的烧损影响不大。     

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。     

Zn对Mg-9Al合金凝固行为的影响

研究了Zn元素对Mg-9Akl合金的凝固行为，尤其是对热裂倾向性的影响。通过热分析手段考察合金的凝固特征。用热裂环法评价合金的热裂倾向性，引入了热裂倾向性（HSC）因子的概念。并通过金相观察、扫描电镜和电子探针对合金的凝固、热裂行为进行了研究。研究发现，在凝固过程中An,Al元素由于晶间偏析而在晶界富集。Zn元素的加入，增加了晶界低熔点相的量，并降低了其熔点，从而明显增加了合金的热裂倾向性。Mg-9Al-xZn合金的热凝产生于凝固后期，呈沿晶断裂。加入Zn元素对Mg-9Al合金的晶粒有细化作用。     

Sr添加Mg-6Zn-4Si铸态合金的腐蚀行为研究（英文）

利用XRD、OM、SEM、EDS、极化曲线测试和浸泡试验分析研究Sr元素添加Mg-6Zn-4Si铸态合金的显微结构和腐蚀行为。Sr元素的添加能够有效地改善Mg-6Zn-4Si合金中初生及共晶Mg2Si相的形貌和尺寸。随着Sr元素添加量的增加,初生Mg2Si相的尺寸先降低后逐渐增加。Sr元素能够有效地改善合金的耐腐蚀性。当Sr添加量为0.5%(质量分数)时,合金具有最优的耐蚀性,此时表现为最高的腐蚀电位,最低的腐蚀电流密度和腐蚀速率。添加Sr元素后,细小且分散均匀的Mg2Si相是耐蚀性提高的主要原因。过量的Sr添加会形成针状Sr Mg Si新相,降低了合金的耐蚀性。     

Mg-Si二元合金凝固组织和生物腐蚀行为的研究

采用Mg-Si二元合金作为研究对象,利用OM研究了3种Mg-xSi(x=0.6、1.38、2.1,质量分数)合金的显微组织,利用析氢法、失重法和电化学测试研究了3种合金在模拟体液中的生物腐蚀行为,并观察了其腐蚀形貌。结果表明,随着Si含量增加,合金中的共晶Mg_2Si相由细小的层片状逐渐转变为粗大的汉字状,多边形状的初生Mg_2Si相的尺寸也逐渐增加。随着Si含量增加,3种合金的析氢速率、失重腐蚀速率和自腐蚀电流密度均逐渐增加,表明合金在模拟体液中的耐蚀性能逐渐降低。     

Zr对Mg-6Zn-2Y合金组织及凝固行为的影响

Mg-Zn-Y合金组织中由于准晶相的发现受到越来越多的关注。Zr在镁合金中主要起细化晶粒的作用,在Mg-Zn系合金中作用尤为显著。本文通过组织观察和热分析冷却曲线方法研究了Zr的加入对Mg-6Zn-2Y（wt%）合金组织及凝固行为的影响。结果表明,加Zr后,铸态组织明显细化,合金凝固过程也有显著变化。     

Sn对Mg-6Al合金腐蚀行为的影响

采用常温浸泡方法和质量损失法研究了加入不同含量(0.5～2.0 mass%)的Sn对Mg-6 mass%Al合金在0.5 mass%NaCl溶液中腐蚀行为的影响,采用扫描电镜观察了合金的腐蚀形貌,采用光学显微镜对合金的显微组织进行了观察。结果表明:合金的腐蚀形貌与腐蚀速率测试结果具有较强的一致性;不含Sn时,Mg-6Al合金的腐蚀速率为0.985 mm/a,随着Sn含量从0.5%增加到2.0%,Mg-6Al合金的腐蚀速率先降低后升高;当Sn含量为1.0%时,Mg-6Al合金的腐蚀速率达到最低,为0.568 mm/a,此时合金的耐腐蚀性能最好,这主要是由于向Mg-6Al合金中加入适量的Sn后,可细化合金的显微组织,同时降低腐蚀速率,并且改善腐蚀形貌,进而显著提高合金的耐腐蚀性能。     

缓慢冷却对Mg-8%Al合金凝固组织的影响

使用ZM-45-16型真空钼丝炉获得凝固速度分别为1℃/min、2℃/min、3℃/min、4℃/min、5℃/min的Mg-8%Al合金,并利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析和Imagetool软件研究缓慢冷却对Mg-8%Al合金凝固组织的影响。结果表明:Mg-8%Al合金缓慢凝固组织中,除-αMg相外存在点状和层片状析出β(Mg17Al12)相,以及棒状α-Mg+β(Mg17Al12)共晶。此外,随着冷速的降低,组织中的-αMg晶粒尺寸由405.48μm增至659.52μm,β(Mg17Al12)相的数量由34.68%降至23.86%。     

浇注温度对Mg-10Sm合金凝固组织的影响

在不同浇注温度下浇注Mg-10Sm合金,研究了浇注温度对Mg-10Sm合金凝固组织的影响。结果表明,随着浇注温度的降低,试样外部粗大柱状树枝晶区逐渐缩小,浇注温度在700℃及以下,外部柱状晶区消失,转化为细小等轴晶;试样心部粗大树枝晶逐渐细化并转变为细小的等轴晶。二次枝晶间距随着浇注温度的降低逐渐减小。浇注温度对合金共晶相体积分数、共晶相分布以及共晶相形貌没有明显的影响。     

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%。     

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。     

Gd对Mg-5Si合金组织和力学性能的影响

采用Mg-30Gd中间合金对过共晶Mg-5Si合金进行变质处理,考察了Gd对合金组织与力学性能的影响,并讨论了其变质机理。结果表明,Gd对过共晶Mg-5Si合金中初生Mg2Si相具有良好的变质作用。当加入2.0%的Mg-30Gd时,变质效果最佳,初生Mg2Si相的平均尺寸减小到25μm以下,其形态大部分为近球状,并且分布均匀,合金的抗拉强度和伸长率也达到了最大值,分别为105 MPa和3.1%。但是,当Mg-30Gd增加到3.0%时,初生Mg2Si相又转变为粗大的树枝晶形态。变质机理与稀土元素富集于初生Mg2Si相生长表面抑制优先生长晶向的生长,以及金属间化合物GdxSiy为初生Mg2Si相生长提供了异质形核核心有关。     

超声场作用下Mg-4Al-1Si合金凝固组织

采用自行研制的镁合金熔体超声处理装置对Mg-4Al-1Si合金熔体进行处理,研究超声处理功率、超声处理时间和超声处理温度对其凝固组织及相形貌的影响。结果表明:超声处理可以显著细化Mg-4Al-1Si合金的凝固组织,适当提高超声功率和处理温度以及适当延长处理时间均可增强细化效果。650℃Mg-4Al-1Si合金熔体经270W超声处理50s可以取得较好的细化效果,平均晶粒尺寸为107μm,为未经超声处理合金晶粒尺寸(383μm)的28%。另外,经超声处理的Mg-4Al-1Si合金中Mg2Si相由未经超声处理时的粗大汉字状转变为细小、弥散分布的颗粒状。     

Si对Mg-7Al-2.5Ca-0.4Mn-0.25Sr合金铸态组织的影响

通过光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射分析等,研究了Si对铸态Mg-7Al-2.5Ca-0.4Mn-0.25Sr合金显微组织的影响。结果表明:Mg-7Al-2.5Ca-0.4Mn-0.25Sr-xSi(x=1,2,3)合金主要由α-Mg基体、AlMn相、Mg2Ca相、Al2Ca相和CaMgSi相组成。CaMgSi相含量随Si元素的增加而增加。Si含量由1%提高到3%会引起三方面变化:一是使α-Mg枝晶变得发达;二是析出的共晶组织(Mg2Ca+Al2Ca)含量有所减少;三是促进CaMgSi相的析出,且CaMgSi相的形貌逐渐由空心块状向针状、再向汉字状演化,因此合金中Si的合适加入量应控制在2%左右。对组织的演变过程进行了讨论。     

Sr对Sb变质Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金组织的影响

用重力铸造法制备Sb及Sr+Sb联合变质Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金,再进行不同的固溶处理,研究Sr对Sb变质Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金组织的影响。结果表明:Sb和Sr+Sb联合变质均可以使初生Mg_2Si和Mg_2(Si,Sn)颗粒发生不同程度的球化,而Sr+Sb联合变质比Sb单变质具有更好的细化和球化效果;Sr+Sb联合变质后,共晶Mg_2Si和Mg_2(Si,Sn)相由汉字状变为细小近似球形或多边形颗粒状;Sb变质Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金在较低固溶温度和较短保温时间下即可使大部分Mg17Al12相和部分Mg_2Sn相固溶到基体中,而Sr+Sb联合变质合金组织中,Mg_(17)Al_(12)和Mg_2Sn依然清晰可见,未完全溶解的Mg_(17)Al_(12)相发生球化,均匀的分散在基体中;Sr+Sb联合变质Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金固溶温度要比Sb单变质时略高一些,但对固溶时间的影响并不明显。     

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。     

Sr和Zr对Mg-Y-Cu合金凝固组织与力学性能的影响

研究了Sr和Zr对长周期结构增强Mg97Y2Cu1合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,合金中0.1%的Sr或0.8%的Zr能够细化其凝固组织,提高力学性能,且Sr和Zr复合添加的作用效果更好。复合添加Sr和Zr时,合金的初生相变成细小的等轴晶或蔷薇状晶体,第二相分布最为均匀,且分布在晶界上的第二相体积含量有较大幅度提高;合金的抗拉强度和伸长率分别为222.5 MPa和10.7%,较未合金化处理的试样分别提高了29%和84%。