退火处理对稀土镁合金组织和性能的影响

研究了退火制度对一种稀土镁合金微观组织演变和力学性能的影响。利用光学显微镜和扫描电镜观察显微组织,用XRD进行物相分析和织构分析,并在万能拉伸试验机上进行了力学性能测试。结果表明,随着退火温度的升高,形变孪晶逐渐消失,变形晶粒发生回复和再结晶,平均晶粒逐渐长大,由200℃时的6.35μm长大到350℃时的12.45μm,增大了96.1%。退火时间对稀土镁合金晶粒尺寸和织构构成的影响较小。稀土镁合金的基体晶内和晶界处分布着Al₂Y相,在液相中结晶,同时在固相中析出,凝固过程抑制α-Mg结晶晶粒的长大,细化凝固态初始晶粒尺寸;Al₂Y相在形变和热处理过程钉扎再结晶晶粒晶界,细化晶粒。随退火温度的升高,屈服强度和抗拉强度先降低后升高,伸长率先升高后降低。稀土镁合金试样经300℃保温60 min的退火处理后可获得最低的屈服强度和抗拉强度,分别为158 MPa和215 MPa,最高的伸长率16.0%。     

中间退火对镁合金板材组织和性能的影响

研究AZ31B镁合金轧制道次间不同退火温度和时间对板材微观组织和力学性能的影响,分析了拉伸试样断口形貌.实验结果表明,退火处理后镁合金板材由轧制纤维组织转变为均匀等轴的再结晶组织,退火再结晶的起始温度为200℃;退火后的力学性能得到一定程度的恢复,硬度、屈服强度最大降幅分别为25.4%和37.1%,伸长率最大增幅达31.3%,拉伸断口由解理和韧窝混合断口转变为典型韧性断口.实验得到镁合金中间退火的较佳工艺为:退火温度300～320℃,退火时间60～120 min.     

退火温度对大变形热轧AZ31镁合金板材力学性能的影响

采用热挤压态AZ31变形镁合金板坯,研究了退火温度对大变形热轧AZ31变形镁合金板材力学性能的影响.结果表明:随着退火温度的升高,变形镁合金板材的抗拉强度和屈服强度减小,伸长率呈线性增加趋势,硬度和杯突值均降低.变形镁合金板材的力学性能与其晶粒尺寸和组织均匀性密切相关.     

电脉冲连续退火对AZ91镁合金带材组织和性能的影响

研究了电脉冲连续退火对冷轧时效态AZ91镁合金带材显微组织和力学性能的影响。结果表明:电脉冲退火在较低的温度下快速完成了α-Mg基体的再结晶,可显著细化晶粒。当退火温度为210℃时,α-Mg基体发生完全再结晶,其平均晶粒尺寸由冷轧态的约30μm减小为约7μm,带材的抗拉强度由冷轧态的410 MPa减小至334 MPa,断后伸长率由冷轧态的3.7%增大至23%。电脉冲退火后带材的拉伸断裂方式由冷轧态的脆性沿晶断裂转变为韧性穿晶断裂。电脉冲在其热效应和非热效应的共同作用下快速完成再结晶过程以及β-Mg17Al12相阻碍α-Mg基体晶粒长大,是电脉冲退火细化晶粒的主要原因。     

退火温度对镁合金阳极板材组织和性能的影响

对镁合金热轧板材在不同温度进行退火处理,采用恒电流扫描法、动电位极化扫描法和浸泡法研究不同退火温度对其在3.5%(质量分数)NaCl中的电化学性能和自腐蚀性能的影响;采用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪对其显微组织和腐蚀形貌进行观察。结果表明:镁合金阳极板材在退火过程中发生静态再结晶,经250℃、300℃退火1 h,合金板材发生完全再结晶;经300℃退火1 h后,镁合金阳极板材的电化学活性最好,放电稳定电位达1.654 V(vs SCE),但其耐蚀性能最差,腐蚀电流密度为180.38μA/cm2。     

ZK60镁合金热压变形和退火中的组织与织构演变

利用光学显微镜(OM)和扫描电镜悬挂的EBSD背散射衍射实验观察并研究了ZK60镁合金铸轧条带在热压(350℃/0.1 s-1)及退火处理(退火温度分别为250,300,350和400℃,退火时间分别为100,1000,5000,10000和50000 s)条件下的微观结构组织与织构演变。利用动态再结晶理论分析了ZK60镁合金铸轧条带、条带经小应变变形和大应变变形条件下的微观结构演变机理,利用静态再结晶理论分析了试样在不同热处理条件下的组织变化。结果表明,铸扎条带在热压变形后基面织构由弱变强,滑移和孪生导致动态再结晶发生,随应变增加,出现剪切带,晶粒明显细化。退火后基面织构逐渐弱化,基面沿轧制方向发生倾转,材料发生了明显静态再结晶。     

正挤压-扭转剪切变形对镁合金组织与性能的影响

用光学显微镜、X射线衍射仪以及电子万能试验机,研究了正挤压-扭转剪切变形对AZ31、AZ61和AZ80镁合金组织和力学性能的影响。结果表明,经正挤压-扭转剪切变形后,镁合金发生了显著的晶粒细化和基面织构弱化,其中：AZ61镁合金发生了充分的动态再结晶,可将晶粒尺寸显著细化至3 μm,随挤压温度的升高,晶粒有所长大,基面织构受位错脱钉作用而进一步弱化。AZ31镁合金在挤压温度为250℃时获得优良的力学性能,其压缩率和抗压强度分别高达29.2%和395 MPa     

预变形对Al-Zn-Mg铝合金组织及力学性能的影响

系统研究了预变形温度对Al-Zn-Mg铝合金微观组织结构及力学性能的影响。运用光学显微镜和透射电镜观察了微观组织,扫描电镜表征了拉伸断口形貌,X射线衍射仪测试了宏观织构构成,万能拉伸试验机测试了力学性能。结果表明,在400 ℃的热轧温度下,力学性能指标最佳,屈服强度和抗拉强度分别达到325 MPa和455 MPa,伸长率达到14%。不同热轧温度下的拉伸试样断口均呈现为韧性断裂,断口处均存在数量和尺寸不一的韧窝。400 ℃热轧变形温度下,晶粒内部的位错缠结消失,形成了晶界附近规则排列的位错墙;450 ℃时,晶内的位错消失,主要为再结晶晶粒。在350 ℃和400 ℃热轧变形温度下,织构中存在明显的剪切织构,包括旋转立方织构{001}<110>和黄铜R织构{111}<112>和{111}<110>。450 ℃热轧变形温度下,出现明显的再结晶织构Cube_ND {001}<310>。     

退火工艺对AZ31镁合金组织与性能的影响

研究了热处理工艺对AZ31镁合金轧制板材的显微组织和力学性能的影响。试验表明，AZ31镁合金轧制板材在退火过程中发生了静态再结晶现象，200℃时可以观察到再结晶现象，再结晶温度为200～250℃。分析了退火温度和退火时间对合金显微组织、晶粒尺寸、硬度以及力学性能的影响规律。     

Y对AZ81镁合金组织和力学性能的影响

通过合金制备、微观分析和力学性能测试等方法,研究了稀土元素Y(质量分数为1%～4%)对AZ81镁合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,适量(1%～2%)Y的加入使AZ81镁合金的组织明显细化,β(Mg17Al12)相减少,同时析出了针状和粒状的化合物Al2Y。经时效处理后,随着Y含量增加,在室温和150℃时,合金的拉伸强度和伸长率基本上呈先升后降的趋势。当Y含量为2%时,合金在室温下的拉伸强度和伸长率达到最大,分别为277MPa和11%;Y含量为1%时,合金在150℃时的高温强度和伸长率达到最大,分别为220MPa和12.4%。Y主要是通过固溶强化、析出强化和细晶强化提高了合金的室温和高温强度,改善了合金的塑性。     

混合稀土对压铸AZ91D合金的组织及力学性能的影响

研究了不同添加量的混合稀土对压铸AZ91D合金的组织和力学性能的影响。添加混合稀土后,常温力学性能没有明显改善。在100℃时,混合稀土含量为0.4%的压铸AZ91D合金的力学性能与不含混合稀土的试样几乎相等。在170℃时,混合稀土含量为0.4%的压铸AZ91D合金的抗拉强度、屈服强度及伸长率分别为206MPa、142MPa、26%,比不含混合稀土的压铸AZ91D试样的力学性能分别提高15.7%、10%及30%。这是因为添加适量的混合稀土后,形成热稳定性较高的强化相,增加了位错滑移阻力并阻碍裂纹扩展,镁基体中稀土元素起到固溶强化作用,从而提高镁合金的高温抗拉强度。     

双级时效热处理ZM5合金的显微组织和力学性能

以ZM5合金为研究对象,通过显微组织分析和力学性能测试等手段,研究了其不同状态的显微组织和力学性能。结果表明,铸态ZM5合金中存在呈网状分布的粗大不规则块状β-Mg₁₇Al₁₂相;固溶处理后,β-Mg₁₇Al₁₂相溶入α-Mg基体中,仅有少量残余的AlMn相;经T6处理后,沿晶界析出片层状β-Mg₁₇Al₁₂相;经双级时效处理后,沿晶界析出片层状β-Mg₁₇Al₁₂相及在晶内析出细小的针片状β-Mg₁₇Al₁₂相。与铸态相比,热处理后ZM5合金的抗拉强度大幅提升;经双级时效处理后,其抗拉强度可达285MPa,比T6处理后的抗拉强度高20MPa。     

异步轧制AZ31镁合金板材在退火处理中的组织性能演变

研究了异步轧制AZ31镁合金板材经200～350 ℃退火30～120 min后的组织性能演化.在试验条件下,AZ31镁合金板材在200 ℃退火时,随保温时间的延长,组织的均匀程度和晶粒尺寸没有明显变化;在300 ℃退火30 min,基本完成再结晶过程,获得均匀细小的等轴晶,保温时间增加到60 min时,部分再结晶晶粒长大;在350 ℃退火30 min和60 min,均在完成再结晶的同时晶粒长大;300 ℃退火30 min后AZ31镁合金板材的综合性能较好,室温抗拉强度为315 MPa,伸长率为33.0%.     

均匀化退火工艺对Cu-Si-Ni合金组织和性能的影响

Cu-3Si-2Ni合金铸态组织中存在许多粗大呈骨骼状的Ni2Si相以及严重枝晶偏析,这大大影响了铸锭的成形性能。为改善其成形性能,分别在850～950℃保温2～8h,进行均匀化退火研究。结果表明,经900℃×4h的合理退火工艺后铸态合金的枝晶偏析大部分被消除,合金的塑性得到明显改善,且均匀化退火后合金的断裂方式由铸态时的准解理断裂加部分剪切断裂转变为微孔聚集型韧性断裂。     

热处理对WE43镁合金显微组织和力学性能的影响

采用低压铸造制备了WE43镁合金,使用OM、SEM、EDS研究了热处理前后合金的显微组织及元素分布情况,并对其力学性能进行测试,分析热处理对其力学性能的影响。结果表明,WE43镁合金铸态组织主要由α-Mg基体和晶界上的Mg₂₄Y₅共晶相组成。经过520℃×10h+225℃×14h热处理后,WE43镁合金主要由α-Mg基体、方块相团簇、少量残余Mg₂₄Y₅共晶相及针状的时效析出相组成。与铸态合金相比,热处理后WE43镁合金的抗拉强度和屈服强度显著提高,分别达到305.9 MPa和191.8 MPa,但伸长率下降至3.1%。     

锶、钛对稀土改性压铸AZ91合金组织与性能的影响

研究了微量Sr、Ti对压铸AZ91合金微观组织与性能的影响。结果发现,与AZ91镁合金相比,添加稀土后,合金的强度提升、塑性下降。进一步添加Sr后,合金因组织细化而使塑性提升,但强度及耐腐蚀性降低。进一步添加Ti元素,则抑制了Sr元素的不利影响,并使合金保持良好的塑性。通过多元微合金化的方法使AZ91+RE+Sr+Ti合金达到最佳的综合性能。微观组织随组分添加而发生演变是材料性能变化的主要原因。     

Zr含量对Mg-5Zn-2Al镁合金组织与性能的影响

采用光学显微镜及拉伸试验机等手段,研究了Zr含量对Mg-5Zn-2Al合金铸态和热处理后显微组织及力学性能的影响.结果表明,Zr的加入使Mg-5Zn-2Al镁合金的铸态和热处理后的晶粒得到明显的细化.在铸态及热处理条件下,合金的抗拉强度与伸长率均呈现先上升后下降的变化趋势.对于铸态合金而言,Zr含量为0.6%时,Mg-5Zn-2Al合金的晶粒最为细小,并且其抗拉强度与伸长率均达到最大值,为215 MPa和12.563%.经热处理后,合金的抗拉强度较铸态得到了显著地提高.当Zr含量为0.6%时,合金的抗拉强度达到最大,为249 MPa.     

Cu和Mg对Al-Cu-Mg-Ag-Mn合金的组织与力学性能的影响

通过铸锭熔炼及形变热处理,制备了不同Mg含量与Cu含量的Al-Cu-Mg-Ag-Mn合金.采用拉伸测试、差热分析（DSC）、扫描电镜（SEM）及透射电镜（TEM）,研究了Cu与Mg的含量对合金的组织与力学性能影响.结果显示,增加Cu与Mg的含量,能提高基体合金的时效硬化与抗拉强度.提高Cu的含量不仅能提高合金的固溶强化作用,而且过量Cu生成的θ（CuAl2）相能起到第二相强化的作用,有助于合金高温耐热性能的提高.185 ℃峰时效时,Al-Cu-Mg-Ag-Mn合金的主要强化相由片状Ω相和少量θ′ 相组成.随着Cu含量的增加,峰时效态合金中的Ω相体积分数增大.增加Mg的含量,能加速合金的时效硬化过程,降低Ω相的尺寸.