Zn对粉末冶金法制备Mg-Zn合金组织与性能的影响

以Mg粉和Zn粉为初始原料,采用粉末冶金技术制备Mg-Zn合金。研究了Zn含量对Mg-Zn合金烧结密度、显微组织、物相组成、弯曲强度和显微硬度的影响。测量了Mg-Zn合金的耐腐蚀性,探讨了Zn元素在粉末冶金过程中的作用机理。研究结果表明当添加Zn元素后,烧结产物的晶粒细小,烧结密度提高。此外,随着Zn含量的增加,烧结产物的致密度持续增加。XRD分析表明Mg-3 wt%Zn合金主要由α-Mg相组成,而Mg-4 wt%Zn合金由α-Mg 和 MgZn₂两相组成。随着Zn含量的增加,Mg-Zn合金的弯曲强度先增加而后降低,但是显微硬度持续增加。Mg-3 wt% Zn合金的抗弯强度为123.6 MPa,显微硬度为101.7 HV,分别为纯Mg样品高出58%和45%。耐腐蚀性能测试表明当添加Zn元素后,Mg-Zn合金的腐蚀速率降低,Mg-3 wt%Zn合金具有最低的腐蚀速率和最佳的耐腐蚀性能。     

合金元素对Mg-Er-Zn-Zr合金铸态组织和力学性能的影响

研究了合金元素Zn和Zr对Mg-Er-Zn-Zr合金铸态组织和力学性能的影响。结果表明,(Mg_(97.5)Er_2Zn_(0.5))_(99.82)Zr_(0.18)、Mg_(97)Er_2Zn_1和(Mg_(97)Er_2Zn_1)_(99.82)Zr_(0.18)合金都呈现典型的树枝晶结构。由于Zn元素的增加,(Mg_(97)Er_2Zn_1)_(99.82)Zr_(0.18)比(Mg_(97.5)Er_2Zn_(0.5))_(99.82)Zr_(0.18)的组织明显细化,二次枝晶臂的间距减小,第二相由非连续网状分布变成了片层状分布。Zr元素的添加使得合金晶粒细化,第二相呈现更加弥散分布,第二相组成没有发生变化,依然由X-Mg_(12)Er_1Zn_1相和(Mg,Zn)x Er相组成。随着Zn元素和Zr元素含量的增加,合金的力学性能明显提高。     

铸态Mg—xSn-2La合金的组织与性能

采用光学金相显微镜、SEM、EDS、XRD分析以及拉伸试验等试验手段,研究了Mg-xSn-2La(x=2.34、4.68、7.02、9.36)合金铸态下的组织和性能.结果表明,当Sn含量为2.34%时,合金主要由α-Mg和Mg-La-Sn稀土相组成;随着Sn含量增加,Mg2Sn数量增多,Mg-La-Sn稀土相逐渐粗化,细小的颗粒状稀土相减少,棒状稀土相增加,并且逐渐由晶界向枝晶间界分布,合金的抗拉强度与伸长率明显提高.Mg-7.02Sn-2La合金具有最高的抗拉强度(151 MPa),而Mg-4.68Sn2La具有最高的伸长率(12.7%),但是过多的Sn反而会导致合金力学性能下降.     

Mg-Li-Al-Zn-RE合金铸态和退火态的组织与性能

制备了Mg-xLi-5Al-1Zn-0.8RE系合金.研究了不同Li含量和均匀化退火工艺对Mg-xLi-5Al-1Zn-0.8RE系合金组织及性能的影响.结果表明,随着Li含量增加,合金的强度下降,塑性变形能力提高;随均匀化退火温度的升高和时间的延长合金中α相发生了融合和长大,显微硬度增加.     

Sr对铸态Al-7Si-Mg合金组织和力学性能的影响

以砂型铸造Al-7Si-Mg合金为研究对象,研究了Sr含量对Al-7Si-Mg合金铸态组织和力学性能的影响。结果表明,添加Sr变质后,铸态Al-7Si-Mg合金的晶粒粗化,一次柱状晶生长明显。Sr变质Al-7Si-Mg合金中共晶Si形貌由针状或层片状组织向细化纤维状转变。当用0.06%的Sr变质时产生过变质现象,界面处Al-Si-Sr三元化合物逐渐增多,并产生富集。当Sr的含量为0.04%时,Al-7Si-Mg合金的抗拉强度和伸长率均达到最大,比未变质合金的抗拉强度和伸长率分别提高了8.4MPa、68.4%。     

SiC对C194铸态合金组织及性能的影响

研究Si C的加入量对C194合金铸态组织和性能的影响。研究结果表明,Si C对C194合金铸态组织有明显的细化效果,能有效减小铸锭晶粒的尺寸。通过Image Pro Plus软件统计得出,当Si C添加量为0.4%时晶粒细化效果最佳,比未添加Si C的合金晶粒尺寸减小了83.1%。合金硬度也得到提高,Si C添加量为0.8%时硬度达到最高值为HB76.7,比未添加时提高了20%。     

Al-Ti-B变质处理对Zn-50%Al合金铸态组织和性能的影响

研究了Al-Ti-B变质剂对铸造Zn-50%Al合金铸态组织和性能的影响。结果表明,未加入Al-TiB变质剂的铸造Zn-50%Al合金铸态组织为粗大α相和分布在α相枝晶间的α+β共析组织,当Al-Ti-B变质剂加入量在0.04%~0.08%,铸造合金组织细化,改善力学性能。加入量超过0.08%时,实验材料铸态组织粗化,出现变质衰退。Al-Ti-B加入量在0.04%时,铸造Zn-50%Al合金强度、延伸率最高,获得的力学性能为强度425 MPa,延伸率2.9%。     

Mn元素对Mg-Zn系镁合金组织性能影响的研究现状与展望

阐述了杂质对Mg - Zn系镁合金组织性能的影响,综述了Mn元素在Mg - Zn系镁合金中的除杂作用,以及Mn元素对Mg - Zn系镁合金组织、力学性能、腐蚀性能影响的研究现状,并对目前Mn元素在Mg - Zn系镁合金中的作用进行展望.     

合金元素对6063铝合金组织性能的影响

以Al-Mg-Si系6063铝合金为研究对象，采用试验的方法研究了主要合金元素Mg、Si和杂质元素Fe,Zn对合金组织性能的影响，并在分析作用机理的基础上给出了改善材料性能的合理化建议。研究表明，主要合金元素Mg、Si对材料的强度和腐蚀性能有重要影响，生产实际中应使二者质量之比略小于正常值1．73；杂质元素Fe、Zn对合金组织的稳定性有一定影响，一般会使制品表面出现不同程度的点缺陷。     

主要合金元素对镁合金组织和性能的影响

本文叙述了一些常用镁合金以及新近发展起来的某些新型镁合金的成分、组织及性能;重点介绍了合金元素对这些镁合金组织和性能的影响。     

铸态Mg-Sn-Zn-Al合金组织性能

研究含Sn5%,8%,11%及Zn0.5%,1%,2%的Mg-xSn-yZn-1.0Al合金(质量分数)的显微组织演变和力学性能变化,在此基础上优化合金的成分比,得出在Sn:Zn=5:1和Sn:Zn=6:2.5时有较佳的综合力学性能。显微组织观察表明,Zn元素能够起到明显的晶粒细化作用,显著提高合金的抗拉强度,但过量的Zn会使合金的伸长率显著下降。Sn含量的增加可以明显地改善合金的树枝晶组织,并使其等轴化,但Sn含量的增加使合金的抗拉强度明显下降。同时增加Sn和Zn元素的含量时,Sn含量的变化成为合金组织演变的主要原因;减少Sn和Zn元素的含量时,Zn含量的变化成为合金组织演变的主要原因。     

微量元素Sr对AM60B镁合金组织和性能的影响

利用光学显微镜(OM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、电子万能试验机、数显洛氏硬度计和显微硬度仪研究微量Sr对镁合金AM60B的铸态组织和力学性能的影响。结果表明,添加微量元素Sr可以细化镁合金的晶粒,而不改变基体α-Mg相的枝晶形貌,但可改变γ相的形态和大小,从连续或断续网状、长条状,变为卵石状或颗粒状。Sr对AM60B镁合金的抗拉强度和延伸率的影响具有相似的趋势,即随着Sr含量的增加,合金的抗拉强度和延伸率呈现先升后降的趋势,当Sr含量为0.05%时抗拉强度和延伸率分别达到最大值191.82MPa和4.63%,而洛氏硬度和显微硬度随着Sr含量的增加而增大。AM60B镁合金断裂方式存在着由解理断裂向准解理断裂再向解理断裂转化的模式。     

微量Ti对铸造镁合金组织及性能的影响

以AZ102镁合金为研究对象,分析微量Ti对其组织、性能的作用机理,并对Ti的分布进行了分析.结果表明:Ti主要分布在α-Mg和β-Mg<,17>Al<,12>之间;随着Ti含量从0.1wt%到0.4wt%,合金铸态组织和晶粒尺寸显著减小,使抗拉强度达到232.7 MPa.     

铸态Mg-5Sn-(0～3)Sr合金的组织和性能

利用SEM、EDS和XRD等研究了Mg-5Sn-xSr(x=0、0.3、1.0、1.5、2.0、3.0)镁合金的铸态显微组织,测试和分析了合金的室温力学性能.同时研究了Mg-5Sn-xSr合金在载荷为35 MPa和温度为175℃下的蠕变性能.结果表明,Sr的加入使得Mg-5Sn合金中生成一种新的MgSnSr耐热相,其形貌呈棒状和针状,随着Sr含量的增加,MgSnSr相的数量逐渐增多而MgzSn相的数量却逐渐减少.少量的Sr能细化晶粒,同时由于MgSnSr相的弥散强化作用,使得Mg-5Sn合金的室温力学性能得到改善,其中Sr含量为0.3%时,合金具有最优室温力学性能,抗拉强度达到165 MPa,伸长率达到10.4%;并且Sr含量的增加能不断改善Mg-5Sn合金的耐热性能,当Sr含量达到3%时,合金的稳态蠕变速率降低近50%.     

机械振动对Al-Si合金铸造组织与性能影响

为了克服铸造Al-Si合金在常规铸造工艺下容易出现气孔、疏松等铸造缺陷的问题,研究了机械振动工艺参数对铸造Al-Si合金组织和常温拉伸力学性能的影响,并分析了机械振动的作用机理。结果表明,随着机械振动频率的增加,Al-Si合金的抗拉强度和断后伸长率出现先增加而后降低的趋势,在机械振动频率为30 Hz时取得最大值,继续增加机械振动频率反而会使得合金的抗拉强度和断后伸长率降低;在机械振幅为0.3 mm时Al-Si合金取得了最高的强度和塑性,继续增加振幅会使得合金的强度和塑性降低;适宜机械振动参数为:机械振动频率为30 Hz、机械振动幅度0.3 mm、振动方向为0°。     

锆对镁锌合金组织及性能的影响

为探究金属Zr对镁锌合金组织及性能的影响,进行了深入试验研究,通过不同Zr添加量制备了镁锌合金,进行了合金的金相组织分析和力学性能测试分析.试验结果发现,一定量的金属Zr会对镁锌合金起到较为明显的晶粒细化效果,当Zr添加质量百分比为0.6％时,晶粒出现细化效果最佳状态,平均晶粒尺寸从146 μm细化到42 μm;力学性能测试中发现,经Zr细化最佳的相对未经Zr处理的抗拉强度由148.7 MPa提高到169.8 MPa,且断口组织更为细密均匀,对镁锌合金性能起到了一定的改善和提高.     

5182铝合金铸态组织及性能的研究

通过比较不同细化方法细化的Ti含量相同的5182铝合金的微观组织及性能，得出5182铝合金组织及性能达到最优时的细化元素的种类及含量。研究发现，细晶铝锭＋0．25％Zr的晶粒细化能力接近于Al-5Ti-1B中间合金，同时制得的5182铝合金的硬度也是最大的。细晶铝锭＋0．16％La、细晶铝锭＋0．20％RE的晶粒细化能力虽不及Al～5Ti-1B和GRAl＋0．25％Zr，但可使析出相球化。均匀化处理使5182铝合金中晶界和二次枝晶间析出物发生球化。     

Al对K4169合金铸态组织和力学性能的影响

采用手工电弧炉熔炼制备了不同Al含量的K4169高温合金.显微组织和力学性能研究表明:随着Al含量的增加,合金铸态组织的二次枝晶臂变得发达,枝晶间析出相增多,Nb、Mo、Ti和Fe元素在枝晶和枝晶间的偏析程度减轻:Al含量增加使得合金的屈服强度和硬度明显提高,当Al含量为1.25wt%时,其屈服强度和硬度达到最大值,但是Al含量增加至1.45wt%时,合金晶界上析出了大量的Laves相,反而降低了合金的屈服强度和硬度.     

Li对铸态Mg-5Sn合金组织和性能的影响

利用OM、SEM、XRD、万能试验机及布氏硬度计对不同锂含量的铸态Mg-x Li-5Sn合金的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明,合金中添加Li后,可析出在晶界网状分布Li_2MgSn相和在晶粒内部呈颗粒状弥散分布的少量Mg_2Sn相;随着Li含量的升高析出相先增多后减少。Li可使合金晶粒细化。在添加量为4%时,合金晶粒尺寸最小,力学性能最好,抗拉强度为126 MPa,布氏硬度为63 HB。     

铸态Mg-Zn-Er-Zr合金显微组织和力学性能的研究

通过显微组织观察和力学性能测试等手段研究了铸态Mg-Zn-Er-Zr合金的组织和力学性能.结果表明,添加0.6%Er 1%Zn,在晶界处形成Mg-Zn、Mg-Er、Mg-Er-Zn的质点阻碍了枝晶生长,起到细化晶粒的作用,晶粒尺寸减小到60μm左右,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到198.8MPa、83.0MPa和24.5%,较Mg-0.6Zr合金均有不同程度的提高.