La对AZ61镁合金组织及性能的影响

研究添加稀土La含量为(0,0.5,1.0,1.5)％对AZ61合金的微观组织及室温力学性能的影响.结果表明:加入0.5％ ～1.5％的稀土后,铸态AZ61合金组织中的β-Mg17Al12相明显变得细小,形成了针状的Al11La3相.当稀土含量超过1.0％时,针状的Al11 La3相开始粗化长大,β-Mg17 Al12相的网状结构开始分离,变得细小;La的加入可以提高AZ61合金力学性能,当加入的La含量为1.0％时,AZ61合金的力学性能最好.因此,AZ61合金中加入La的质量分数为1.0％时,为合金化的最佳值.     

Effect of Ca addition on microstructure and impression creep behavior of cast AZ61 magnesium alloy

Microstructure and creep properties of AZ61 alloy containing 1 and 3 wt.% Ca were investigated. The creep properties were examined using impression method under different stresses between 200 and 500 MPa at the temperature ranging from 423 to 491 K. The microstructure of AZ61 alloy contains α(Mg) matrix and Mg₁₇Al₁₂ intermetallic phases. It is shown that adding Ca to AZ61 alloy reduces the amount of Mg₁₇Al₁₂ phase via forming (Mg, Al)₂Ca phase; furthermore, increasing the Ca content to 3 wt.% leads to the formation of (Mg, Al)₂Ca phase, as well as the elimination of the Mg₁₇Al₁₂ phase. Creep properties of AZ61 alloy are improved with the Ca addition. The improvement in creep properties is attributed to the reduction in the amount of Mg₁₇Al₁₂ phase and the formation of (Mg, Al)₂Ca phase with high thermal stability. According to the obtained creep data, it is concluded that the pipe diffusion−climb controlled dislocation creep is the dominant creep mechanism and Ca addition has no influence on this mechanism. The effect of pre-deformation on the creep properties of AZ61+3%Ca alloy reveals that the creep resistance of the alloy depends on the continuity of (Mg, Al)₂Ca phase. It is decreased by reducing the phase continuity.     

Nd添加对AZ80镁合金显微组织及力学性能的影响(英文)

研究添加稀土元素Nd对AZ80镁合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:添加1.0%Nd元素可以有效地改善AZ80合金的铸态组织,其晶粒尺寸由448μm细化至125μm,凝固组织中出现条状的Al11Nd3相和块状的Al2Nd相,且β-Mg17Al12相显著细化,由连续网状变为不连续分布。时效过程中Nd元素的添加抑制了晶界处不连续析出相的出现,并推迟合金时效峰值的出现。在AZ80合金中添加1.0%Nd时,合金的综合力学性能最佳,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为103.7MPa、224.0MPa和8.4%。该合金T6态的屈服强度和抗拉强度分别达到141.1和231.1MPa。     

真空条件下Nd对AM60镁合金组织与性能的影响

研究了稀土Nd对AM60镁合金组织的影响,并分析析出相及其对合金力学性能的影响.结果表明,在AM60合金中加入稀土Nd元素能有效地细化合金组织,使Mg17A112相分离变细;Nd元素优先与合金中的A1元素反应生成二元高熔点A111Nd3相:适量的稀土Nd能有效提高合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率;过量的稀土Nd则会消耗合金中更多的A1元素和导致A111Nd3相粗化,使合金的力学性能下降;力学性能测试结果表明,AM60-0.9Nd具有最高的抗拉强度(230 MPa)、最高的屈服强度(127 MPa)和最高延伸率(14%),分别比基体合金提高28%、48%和250%.     

喷射成形Mg-9Al-xZn合金的微观组织演变

利用喷射成形技术制备AZ91、AZ92和AZ93镁合金沉积柱坯,并对其微观组织演变进行观察.结果表明:铸态普通凝固AZ91合金的晶粒粗大,脆性β-Mg17Al12相连续分布成网状结构;而喷射成形AZ91、AZ92和AZ93合金的组织均匀,晶粒被充分细化,β-Mg17Al12相的网状结构被打破;喷射沉积快速凝固条件下高的冷却速率促进了过饱和α-Mg固溶体组织的形成,使得偏析相减少,形态改善;Zn含量的增加降低了Al在Mg中的溶解极限,促进了β-Mg17Al12相在晶界的析出及α-Mg+β-Mg17Al12离异共晶组织的形成;Zn元素的偏析倾向为激活成分过冷区内的形核质点提供了驱动力,从而阻碍了晶粒长大.     

添加Si粉对AZ91D镁合金激光表面改性

为提高镁合金的表面硬度,对预置Si粉的AZ91D进行高能CO2激光表面改性处理.采用光学显微镜、扫描电镜、电子探针微区分析和X射线衍射仪等方法研究了激光改性层的组织结构.结果表明:AZ91D表面改性层主要由α-Mg,Al12Mg17和Mg2Si组成.Si粉与镁合金完全发生反应形成金属间化合物Mg2Si,Mg2Si以树枝状分布.Al-Mn相由AZ91D基体中的团聚棒状变为激光改性层中的分散球状.激光表面改性后.由于Mg2Si相产生的强化和Mg17Al12产生的细晶强化,显微硬度从80 HV提高到324 HV.     

定向凝固含Y镁合金的枝晶形态及微观组织研究

采用液态金属冷却高温度梯度定向凝固炉制备了含稀土元素Y的镁合金,研究了定向凝固镁合金的枝晶形态及微观组织特征。结果表明,镁合金的一次枝晶沿着热流方向生长,且一次枝晶周围含有六个二次枝晶呈花瓣形状。通过扫描电镜及能谱分析发现,凝固组织中除了a(Mg)固溶体及枝晶间的?(Mg17Al12)相组成外,还存在稀土相。稀土相呈粗大的杆状和细小的粒状形态,主要由Y、Mg、Al和Mn元素组成,其中稀土Y的质量分数占22%左右。     

AZ81镁合金压入蠕变性能

采用自制装置对AZ81镁合金进行压入蠕变实验,通过建立稳态压入蠕变本构模型分析合金的蠕变机制,利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等方法研究合金蠕变前后的组织和成分。结果表明:压铸AZ81合金在稳态蠕变阶段的应力指数n为2.08,蠕变激活能QC为87.26 kJ/mol;蠕变诱导β相首先由非连续方式析出,到达一定程度后连续析出;沿晶界析出的β相导致合金抗蠕变性能降低;蠕变温度越高,基体和析出相的晶粒尺寸越大;压铸AZ81合金的压入蠕变机制为晶界扩散主导的位错交滑移运动。     

固溶处理AZ91-xCu合金的组织与腐蚀性能

以真空熔炼方法制备的AZ91-xCu(x=0、0.5、1、2)合金为研究对象,对其进行400 ℃保温12 h固溶处理,利用X射线衍射、扫描电镜、浸泡失重法及极化曲线测试等手段对合金的微观结构和腐蚀性能进行了研究。结果表明:铸态与固溶态AZ91-xCu合金基体主要由α-Mg与β-Mg₁₇Al₁₂相组成,Cu的添加使基体产生了Mg₂Cu、Cu₅Zn₈等相,其中固溶态AZ91-2Cu合金中出现了新相Al₂Cu;固溶处理时合金中的β-Mg₁₇Al₁₂相大量溶入基体,晶界明显,剩余第二相主要分布于晶界处,少量弥散分布于晶内;添加Cu与固溶处理均加快AZ91合金的腐蚀速率,其中固溶态AZ91-2Cu合金腐蚀速率最大。     

复合添加Si、Nd元素对Mg-11Li-3Al合金组织与力学性能的影响

利用磁悬浮真空高频感应加热法熔炼高质量的镁锂合金,通过Si、Nd元素复合添加来研究其对Mg-11Li-3Al合金组织与力学性能的影响。结果表明:加入Si、Nd元素后,组织中主要生成Mg_2Si和Al_(11_Nd_3 2种第二相,其中Si的添加能够促使合金组织中形成篆体形貌的黑色析出物聚集区,而Nd的加入能够细化这种黑色棒状的析出物,并减小晶粒尺寸、洁净组织。当Nd的添加量为1%(质量分数)时其晶粒细化的效果最佳。经过XRD和EDS分析发现,这种黑色棒状的析出物为Mg_2Si相和Al_(11)Nd_3相的结合体。铸态合金的抗拉强度随着Si含量的增加递增,最后趋于稳定;其塑性并不会随某一种或是复合元素的添加而单调变化。实验得到了一种综合力学性能最佳的合金Mg-11Li-3Al-1Si-1Nd,其抗拉强度和伸长率分别为212.3 MPa和46.2%。     

Effect of the partial substitution of Mg by Al on the crystal structure and hydrogenation behavior of La2Mg17

The effect of the partial substitution of Mg by A1 on the crystal structure of La2Mg17 has been investigated. It was found that the LaEMgl7 phase disappears after the partial substitution of Mg by Al. The LaE（Mgo.gAl0.1）17 alloy contains La（Mg,AI）12 and La（Mg,Al）2. Further increasing the Al content, the La2（Mg0.8Al0.2）17 alloy consists of La（Mg,Al）12, La（Mg,Al）2, and Mg. The La（Mg0.93Al0.07）12 phase in the La2（Mg0.9Al0.1）17 alloy crystallizes with the ThMn12-type structure in space group 14/mmm （No. 139）. The lattice parameters were determined to be a = 1.03246（7） nm and c = 0.59410（6） nm. In the ThMn12-type structure, AI atoms occupy 8f site but the A1 content is limited. Moreover, the hydrogenation character- istics have also been compared. La2Mgl7 decomposes into LaH3 and MgH2 under hydrogen, but the La（Mgo.93Alo.o7）12 phase can be hydrogenated into LaH3, MgH2, and La3Al11 at 473 K.     

Gd对Mg9AlZnY镁合金消失模组织和性能的影响

在Mg9AlZnY合金基础上添加不同含量Gd元素,采用消失模铸造成形,研究其组织性能变化。结果发现,随着Gd含量的增加,Mg9AlZnY合金中的β-Mg17Al12相形成数量显著减少,并由连续网状结构转变为断续状和颗粒状结构。含Gd的Mg9AlZnY合金组织主要由α-Mg固溶体、β-Mg17Al12相和分布在α-Mg晶界的少量棒状Al2Y相和块状Al2Gd相组成。Al2Y和Al2Gd相热稳定性好,在高温下对晶界具有钉扎作用,防止晶界滑移,提高了晶界的高温强度。当Gd含量在0.9%(质量分数)左右时,经T6热处理后室温的抗拉强度为235MPa,200℃高温抗拉强度为156MPa,分别比Mg9AlZnY合金提高了11.9%和28.9%。     

Mg-Al-Sn钎料及其AZ61A镁合金钎焊接头组织性能分析

采用扫描电镜、X射线衍射分析、热分析等手段分析了Mg58.5Al31.5Sn10和Mg58.5Al31.5Sn10RE两种钎料及其钎焊AZ61A镁合金对接接头组织性能. 结果表明,Mg58.5Al31.5Sn10钎料及其钎缝组织主要由块状Mg2Sn和(Mg17Al12+Mg2Sn)二元共晶相组成,并含有少量三元共晶相(Mg17Al12+Mg2Sn+α-Mg). Mg58.5Al31.5Sn10RE钎料及其钎缝组织中未发现块状Mg2Sn相,其组织主要由(Mg17Al12+Mg2Sn+α-Mg)三元共晶和(Mg17Al12+Mg2Sn)二元共晶相及少量Al-RE组成. 和Mg58.5Al31.5Sn10钎料相比,Mg58.5Al31.5Sn10RE组织更加均匀细小,固液相线温度明显降低,熔程缩短了6 ℃,铺展面积提高了5.4%,对接接头平均抗拉强度提高了8.6%,二者拉伸断口形貌均呈现为脆性断裂.     

钕对AZ61镁合金铸态显微组织和力学性能的影响

主要研究了Nd对AZ61合金铸态组织和力学性能的影响。研究结果表明Nd元素对AZ61镁合金有明显的细化作用,当加入1．0％Nd时,细化效果最为显著,而且有最佳的力学性能。经分析,Nd与合金中的镁铝元素形成热稳定性较高的金属间化合物,在α-Mg晶粒内和晶界均有分布。     

Al含量对含稀土AZ系镁合金组织及性能的影响

以含稀土AZ系镁合金为基,制备了铝含量分别为5%、7%、9%的合金试样,并对其进行435 ℃×24 h固溶+200 ℃×24 h时效处理,对试样的铸态、固溶态和时效态的显微组织进行了观察,随后测定了试样时效后的力学性能以及耐蚀性能。结果表明,铸态镁合金组织主要为α-Mg+β-Mg₁₇Al₁₂+Al₁₁(La,Ce)₃和(La,Ce)Al₄;随着Al含量的增加,β-Mg₁₇Al₁₂和稀土化合物相增多,晶粒细化。固溶处理后,组织中的β-Mg₁₇Al₁₂相会逐渐溶解,随着Al含量的增多,溶解将会不完全,未溶的强化相β-Mg₁₇Al₁₂和稀土化合物相弥散分布在晶界及其附近处。时效处理后,随着Al含量的增加,组织中继续析出的β-Mg₁₇Al₁₂相增多,稀土化合物相尺寸细化。随着Al元素的增多,试样的抗拉强度和硬度逐渐增大,塑韧性则愈来愈差,耐腐蚀性越来越好。     

稀土Ho对AZ61合金显微组织及力学性能的影响

采用OM、XRD、SEM、EDS和高温拉伸试验机研究了不同Ho含量对AZ61合金的微观组织与力学性能的影响。结果表明,加入Ho能够细化基体组织,使β-Mg17Al12相由连续的网状变为断续的岛状和鱼骨状,但是加入量超过1.0%时,β相有重新结网的倾向,同时基体也有粗化的趋势。同时从基体中逐渐析出花瓣状的相,可以判断该相为Al-Mn-Ho的三元相。Ho的加入促进Al-Mn相的析出从而转化为三元相,随Ho的加入该相逐渐增多,并均匀分布在基体中和晶界处。同时随着Ho含量的增加,常温和高温下的力学性能都有了一定的改善。分析可知合金的抗拉强度σb、延伸率δ和韧性都在加入Ho量为1.0%时达到最大值分别为207.88 MPa、13.22%、11.5 J/cm2。当Ho含量为1.5%时合金的硬度达到了峰值为68.9 HB。当Ho加入量为1.0%时高温性能效果最佳,强度和延伸率分别为128 MPa、13.2%.     

Nd对压铸AZ91D合金组织与性能的影响

传统压铸获得AZ91D和AZ91D-1.11Nd两种合金试样,采用光学金相显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析了压铸态微观组织和相组成,并测试了其拉伸力学性能、硬度、导热性能和流动性能.结果 表明,在AZ91D合金中添加1.11％Nd后,压铸态晶粒有所细化,形成较多弥散分布的细小颗粒状Al2Nd和少量针状Al11N...     

Effect of Ce-rich misch metal addition on squeeze cast microstructure and mechanical properties of AZ81 alloy

The effect of cerium-rich misch metal addition on the microstructure and properties of squeeze cast magnesium alloys AZ81 was empirically investigated.The results indicate that the addition of cerium-rich misch metal modifies the microstructure gradually.With the increase of the RE addition,the amount of Mg_(17)Al_(12) decreases while that of Al_(11)(RE)_3 increases,accompanied by grain refinement.When the addition reaches 1.5%,the grain refinement becomes obvious.However,when the addition exceeds 2.0%, ...     

不同La含量AZ91合金的时效硬化行为

用TEM,oM,SEM和Vickers硬度仪测定、表征了铸态、固溶+时效态下不同La含量AZ91合金的显微组织和析出相的形态和尺寸以及硬度变化,研究了不连续β相和Al₁₁La₃相的形貌对合金硬度的影响及其机理,并计算时效过程中Al原子的扩散系数.结果表明,不同La含量AZ91合金在170℃时,La含量为0.16%的合金时效24 h达到的硬度最大,为138 HV;延长时效时间和改变La含量可使不连续脱溶相转变为板条状连续脱溶相,降低Al原子的扩散系数,从而影响不连续β相的数量、大小与分布;晶界处的Al₁₁La₃相的形貌虽不受热处理过程影响,但却制约β相的长大.可见控制La含量和时效时间,可改善不连续（片层）β相的尺寸和数量,有效地提高合金强韧性能.     

镁合金阳极材料在海水中放电的电化学性能(英文)

镁合金可以作为海水激活电池阳极材料来使用。研究了AZ31、AP65和Mg-3%Ga-2%Hg 3种镁合金在海水中放电的电化学性能。Mg-3%Ga-2%Hg合金的阳极极化曲线表明,该合金具有比AZ31和AP65合金更负的腐蚀电位。恒电流放电实验结果表明,Mg-3%Ga-2%Hg合金在海水中表现出更好的阳极放电性能。交流阻抗测试表明,镁合金阳极和海水接触表面的电化学反应决定反应的活性,Mg-3%Ga-2%Hg 合金中的Mg3Hg和Mg21Ga5Hg3化合物比AZ31合金中的Mg17(Al,Zn)12相以及AP65合金中的铅在镁中形成的固溶体具有更好的电化学活性。