微量Sb对Mg-7Gd-3Y铸态合金组织及力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪,分析研究了微量Sb对Mg-7Gd-3Y铸态合金组织及其室温和高温力学性能的影响。结果表明,在合金中加入1%的Sb,促进了新的颗粒相Gd5Sb3和Y3Sb产生,使晶粒细化;合金的室温和高温抗拉强度分别提高了3.3%和5.3%;屈服强度分别提高了12.8%和17.0%;伸长率分别降低了15.8%和12.3%。     

Mg-11Gd-3Y合金组织与力学性能分析

采用XRD、SEM和拉伸力学性能测试方法,分析了铸态和固溶时效态Mg-11Gd-3Y合金的显微组织和力学性能。结果表明,热处理没有改变Mg-11Gd-3Y合金相的组成,合金铸态和固溶时效态组织均由α-Mg基体、Mg_5Gd和Mg_(24)Y_5相组成。固溶时效态合金的强化机制主要为固溶强化和时效强化,其最大抗拉强度为230 MPa,比铸态合金提高了12%。     

Mg-15Gd-3Y挤压合金的时效强化

研究时效处理对挤压态Mg-15Gd-3Y合金显微硬度及力学性能的影响,采用透射电镜对时效析出相的形态进行分析。结果表明:225℃、14h时效时合金获得最高硬度,为135HV,此时,晶内弥散析出许多纳米β′亚稳相,且与基体有着良好的共格匹配性,使合金获得较高强度和硬度,同时塑性降低;在225℃、70h过时效作用下,纳米β′亚稳相原位长大成β稳定相,且与基体失去共格匹配性,降低合金的强度和硬度,同时塑性有所回升;合金的最高强度出现在200℃、100h时效处,此时,抗拉强度达到446.67MPa,合金中的β′亚稳相呈蠕虫状,沿亚晶界分布,有效地阻碍亚晶界和位错的运动,从而强化合金。     

二次挤压对Mg-12Gd-3Y-0.6Zr合金显微组织及力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等研究二次挤压对Mg-12Gd-3Y-0.6Zr合金显微组织及力学性能的影响。研究表明:该合金经二次挤压后,晶粒尺寸细化至6μm,提高细晶强化效果;粗大Mg5Gd1-xYx相增多,降低固溶强化效果;{0002}基面织构的减弱降低织构强化效果;在三者的综合作用下,合金经二次挤压后,强度有所降低,但伸长率却大幅度提高,达到20.5%,较一次挤压态合金的伸长率提高107.1%;一次挤压态合金的断裂方式是以解理断裂为主的混合断裂,二次挤压态合金的断裂方式为韧性断裂。     

热处理对Mg-8Gd-3Y-1.5Zn-0.6Zr合金组织与力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪和万能力学试验机等研究了固溶和时效处理对Mg-8Gd-3Y-1.5Zn-0.6Zr合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Mg-8Gd-3Y-1.5Zn-0.6Zr合金铸态、固溶态和时效态的显微组织均由α-Mg基体、Mg₅(Gd, Y, Zn)相和LPSO结构组成;合金经固溶和时效处理后的最大抗拉强度由铸态的187.96 MPa提高到241.93 MPa,提高了28.71%,伸长率由铸态的8.48%提高到13.91%,提高了64.03%;不同热处理状态下合金的拉伸断口形貌主要以脆性断裂为主。     

热处理对挤压变形Mg-12Gd-3Y-0.6Zr合金力学性能及显微组织的影响

采用硬度检测、拉伸力学性能测试、金相、扫描及透射电镜观察等方法,研究了挤压态Mg-12Gd-3Y-0.6Zr合金经T4、T5和T6热处理后显微组织及力学性能的变化.结果表明:挤压态合金宜采用T5热处理.经T5热处理后,合金的屈服强度、抗拉强度分别达到372、403 MPa,远高于T4、T6处理的,其原因在于T5热处理后合金中存在大量棱镜片状第二相.T6热处理时,虽然合金的时效强化效果优于T5态合金,但晶粒长大严重降低了合金的力学性能.     

超声功率对Mg-3Re-3Zn-0.7Y合金组织和力学性能的影响

如果在铸造过程能够细化含有稀土元素的金属间化合物,那么稀土镁合金在耐热应用方面将具有巨大的潜力。本文研究了半固态制浆过程中不同超声功率的超声振动对Mg-3RE-3Zn-0.7Y合金半固态微观组织以及铸态试样力学性能的影响。试验对液相线以上20~40癈镁合金熔体分别施加超声功率为800W至1200W的超声振动,振动时间为90s,结束超声振动温度为液相线以下10℃左右。结果表明,超声振动可以制备出组织中具有细小圆整的初生α-Mg相的优良半固态浆料,并且经过超声功率为1000W的超声处理后浆料组织中初生α-Mg晶粒的平均晶粒直径和平均形状系数SF分别为55μm和0.63。此外,1000W超声处理的铸件试样比未经超声处理的试样抗拉强度提高了25.2%,伸长率提高了93.5%。可见,声空化效应和声流效应使超声振动成为一种制备具有细小圆整初生晶粒的镁合金半固态浆料的有效途径。     

浇注模对Mg-11Gd-3Y镁合金腐蚀行为的影响

采用电化学测量、扫描电镜观察、X射线衍射和X射线光电子能谱分析对消失模铸造和金属型铸造Mg-11Gd-3Y镁合金的腐蚀行为的影响进行研究.由于冷却速度的差异使得消失模铸造Mg-11Gd-3Y镁合金的Mg24(Gd,Y)5相数量明显比金属型铸造Mg-11Gd-3Y镁合金的少,其固溶于基体中的合金化元素明显高于金属型铸造M...     

Zr含量对Mg-2Gd-1Zn合金显微组织及力学性能的影响

为了改善Mg-2Gd-1Zn铸造镁合金的凝固组织,提高其力学性能,采用光学显微镜(OM),X射线衍射(XRD)、维氏硬度和拉伸-压缩试验机等手段,评价不同Zr含量对Mg-2Gd-1Zn镁合金表面微观形貌和力学性能的影响。实验结果显示,Zr含量能够显著影响Mg-2Gd-1Zn镁合金凝固组织和力学性能。随着Zr含量的增加,合金的晶粒逐渐细化,而合金的力学性能却随之先增加后减小。因此,为了提高Mg-2Gd-1Zn镁合金的力学性能,应该向Mg-2Gd-1Zn镁合金中添加1%的Zr元素。     

Nd对铸态Mg-10Gd-0.7Al合金组织和力学性能的影响

采用熔炼铸造法制备了Mg-10Gd-xNd-0.7Al(x=0,1,1.5,2 mass％)合金,通过光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪和电子拉伸试验机等设备研究了Nd对铸态Mg-10Gd-0.7Al合金组织和力学性能的影响,结合边-边匹配理论讨论了Nd对合金晶粒的细化机理.结果 表明:铸态Mg-10Gd-0....     

微量Sc对2A14铝合金轮毂组织与性能的影响

采用铸锭冶金及等温复合锻造方法,制备了含Sc的2A14铝合金轮毂锻坯,研究了Sc对锻坯组织与性能的影响。结果表明,Sc含量提高至0.3%时,2A14铝合金的晶粒得到明显的细化,大部分晶粒呈等轴晶状态。添加Sc提高了2A14铝合金的伸长率,但其抗拉强度明显降低,使其低于400MPa,原因在于添加Sc后,大量消耗2A14铝合金中的Cu元素,导致强化相θ′-Al2Cu体积分数减少。但Sc能有效抑制合金中的再结晶,减小轮毂锻坯各部位的性能差异,并提高合金的耐热性能。     

微量Sc及热处理对AA6022合金组织与性能的影响

采用铸造及锻造变形方法制备了含Sc的AA6022铝合金。采用X射线衍射分析、金相显微镜、扫描电镜观察及力学性能测试等方法,研究了微量Sc及时效处理工艺对合金的组织与性能影响。结果表明,添加0.15%～0.30%的Sc能明显细化铸态合金的晶粒,其平均尺寸从323μm降低到31μm。拉伸性能测试显示,自然时效(T4态)后,Sc的添加并未明显提高合金的抗拉强度,但伸长率却明显提高。而经过175℃保温30min的处理后(T4p),Sc的添加并未提高基体合金的强化烘烤效应,反而降低了合金的伸长率。180℃×10h峰时效处理(T6)显示,微量Sc的添加并不会明显提高合金的强度,但却提高了其塑性变形能力。     

Sb对Mg-6Al合金显微组织及其焊丝力学性能的影响

研究了合金元素Sb对Mg-6Al合金的铸态显微组织及热挤压镁合金焊丝力学性能的影响。研究结果表明，Sb对Mg-6Al合金的铸态组织有明显的细化作用，细化了α-Mg晶粒和Mg17-Al12相，Sb与元素Mg形成短棒状的金属间化合物Mg3Sb2，该相在α-Mg晶粒内和晶界均有分布。当添加质量分数为1．0％的Sb时，合金铸态组织的细化效果最为显著。另外，添加合金元素Sb，对提高Mg-6Al合金焊丝的力学性能有显著效果，当加入质量分数为1.0％的Sb时，焊丝的抗拉强度σb最高，为334．6MPa，伸长率δ为14．54％，与Mg-6Al相比，σb与δ分别提高61％与37％。     

均匀化处理和挤压对Mg-Y-RE-Zr合金组织性能的影响

通过调整元素Y的含量,制备了多种Mg-Y-RE-Zr镁合金,对合金不同状态下微观组织和力学性能进行了分析和测试.结果表明,不同合金晶界上的化合物以Mg24Y5,Mg41Nd5,Mg5Gd等为主,随着元素Y含量的增加,晶界上的化合物数量和尺寸增加,晶粒平均尺寸变化较小,保持在50～60μm;经过均匀化处理(535℃×24 h)后,合金中化合物的分布由铸态时连续的岛状分布变为弥散细小的颗粒状分布,Mg5Gd相基本上全部分解并溶入基体中,合金中弥散分布的点状颗粒相主要为Mg24Y5和Mg41Nd5相;经过挤压变形后,合金的组织得到细化,平均晶粒尺寸在20μm左右,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率都有大幅度的提高,其中Mg-5Gd-5Y-3Nd.0.5Zr合金表现出了较好的综合力学性能;在设计的合金中,元素Y的含量(质量分数)应控制在5%以下.     

硼对Mg-7Al-0.4Zn-0.2Mn合金组织及性能的影响

研究了B对Mg-7Al-0．4Zn-0．2Mn合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：加入微量的B就能使合金的晶粒得到显著的细化，并且随着B加入量的增加，细化效果越明显，当B的加入量（质量分数，下同）为0．15％时，平均晶粒尺寸由未变质合金的约140μm细化到约40μm。分析认为：具有密排六方结构的高熔点化合物AIB2可作为α-Mg的异质核心，从而细化镁合金晶粒。微量B的加入使铸态合金的力学性能得到不同程度的提高，当B的加入量为0．15％时，合金的显微硬度、抗拉强度和屈服强度分别比未变质合金提高13．1％、19．5％和22．0％，冲击吸收功约为未变质合金的2．3倍。B的加入量为0．10％时，合金的伸长率比未变质合金提高21．6％，     

固溶处理对铸态Mg-4Al-2Si合金组织和性能的影响

研究了固溶处理对铸态Mg-4Al-2Si(AS42)合金组织和性能的影响.结果表明,铸态与热处理态合金均由α-Mg基体、β-Mg17Al12相和Mg2Si相3部分组成.固溶处理使合金中的β-Mg17Al12相发生部分溶解,汉字状Mg2Si相颗粒出现球状化,合金的力学性能有较大幅度的提高.铸态与热处理态合金的断裂形式均为准解理脆性断裂.     

Creep behavior of ageing hardened Mg-10Gd-3Y alloy

Tensile creep behaviors of the ageing hardened Mg-10Gd-3Y alloy(referred to GW103)were investigated at temperatures up to 300℃.The extruded-T5 specimen exhibited high creep resistance,i.e.the low steady-state creep rate and long creep rupture time,while the better creep properties were observed in the cast-T6 one.The low steady-state creep rate of 1.71×10- 9s -1is obtained at 200℃and 80 MPa for the extruded-T5 GW103 alloy.In addition,the microstructure development of GW103-T5 alloy was also examined after creep exposure at different temperatures.On the other hand,the stress exponent and activation energy were studied in the temperature range of 200-300℃for the extruded-T5 specimens,and the creep mechanism was also discussed.     

电磁搅拌对Mg-8Li-3Al合金显微组织和力学性能的影响

研究了不同强度的电磁搅拌对Mg-8Li-3Al合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,电磁搅拌能改善凝固过程的传热传质,细化枝晶,提高合金的抗拉强度、伸长率和硬度.当施加的电磁场电压为100 V时,Mg-8Li-3Al合金的显微组织细小均匀,室温抗拉强度、伸长率和硬度(HB)分别达到212.9 MPa、10.5%和71.3,合金的组织和力学性能达到最佳.     

Nd对Mg-2Ca合金组织和性能的影响

以Mg-2Ca-xNd三元合金为主要研究对象,运用金相分析(OM)、扫描电镜分析(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射分析(XRD)及万能拉伸试验机等多种分析和测试手段,系统研究了稀土元素Nd含量对Mg-2Ca-xNd三元合金的显微组织和力学性能的影响.结果表明,随着Nd含量的增加,晶粒变得细小,当Nd含量超过2%时,晶粒又开始变得粗大,并且晶界析出相明显增多,晶内析出大量针状Mg-Nd金属间相.Mg-2Ca-xNd合金的抗拉强度先升高后降低,合金的塑性降低.Mg-2Ca-xNd合金的硬度随着Nd含量的增加而增加.