稀土La对快速冷却AZ91镁合金显微组织与性能影响

研究快速冷却条件下不同稀土镧含量(w(La)分别为0,0.3%,0.6%,0.9%,1.2%)的AZ91镁合金的显微组织及相组成,并测试了其力学性能。试验结果表明,经XRD物相分析得知AZ91镁合金是由α-Mg和β-Mg17Al12组成,当向其添加不同含量的La时,会有针状Al11La3析出,且β相数量减少。随着镧含量增加,合金晶粒尺寸由80.29μm减小到66.88μm,细化幅度达到16.7%。稀土La的加入可提高合金的硬度、抗拉强度、伸长率,这与晶粒细化、β相数量的改变以及弥散强化有关。试验中,力学性能最佳的是AZ91+0.9%La合金,其硬度值为84.18 HV,室温抗拉强度为237 N/mm2,伸长率为4.46%;220℃高温抗拉强度为154 N/mm2,伸长率为8.6%。     

微量B对AZ91镁合金显微组织与力学性能的影响

以AZ91-0.5Sr镁合金为研究对象,利用XRD、SEM以及拉伸性能测试研究了微量B对AZ91-0.5Sr镁合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,添加Al-3B中间合金后,AZ91-0.5Sr合金的晶粒有所细化.AZ91-0.5Sr合金是由α-Mg固溶体和离异共晶形成的β-Mg17Al12相组成.添加B后,合金中出现新相Al4Sr.加入w(B)=0.03%后,合金的平均晶粒尺寸由原来的约125 μm降低到约80 μm.AZ91-0.5Sr合金的抗拉强度和伸长率分别是137 N/mm2和1.9%.加入w(B)=0.09%以后,合金的抗拉强度达到151 N/mm2,提高了10.2%,力学性能有所改善.     

稀土元素对AZ91D镁合金组织与性能的影响研究

采用稀土元素La对AZ91D镁合金进行材料改性,以提高该合金的力学性能与耐磨性。结果表明:AZ91D+La合金的晶粒及硬质β-Mg_(17)Al_(12)相较AZ91D镁合金要明显细化,并且AZ91D+La合金铸态组织中存在针状的稀土Al4La相。加入稀土元素La的AZ91D合金的硬度、屈服强度、伸长率和拉伸强度分别增长了14.77%、16.67%、12.12%、19.02%,且添加La的AZ91D合金较未添加稀土La的AZ91D镁合金具有更好的耐磨性。     

Y和Gd对消失模铸造AZ91D镁合金组织和性能的影响

为改善消失模铸造AZ91D镁合金的显微组织和力学性能,在合金中加入稀土元素Y和Gd。结果表明:Y和Gd在消失模铸造AZ91D镁合金中生成块状的Al2Y和Al2Gd相,细化基体组织,并使β-Mg17Al12相形貌由网状转变为断续状和颗粒状。Y和Gd的加入提高了消失模铸造AZ91D镁合金中α-Mg的初晶析出温度,降低其共晶温度。适量的Y和Gd能显著提高消失模铸造AZ91D镁合金的力学性能,当Y和Gd的含量分别为0.6%和0.9%时,抗拉强度、伸长率和硬度达到最大,分别为161.68MPa、2.80%、HB64.7,比不加Y和Gd的AZ91D镁合金分别提高了18.8%、54.7%、19.2%。     

稀土元素对汽车座椅支架用AZ60镁合金力学性能的影响

试验研究了稀土元素和热处理工艺对AZ60镁合金材料性能的影响,分析了添加稀土后的AZ60镁合金的力学性能和物相组织。结果表明,AZ60镁合金最佳的稀土添加量为w(Ce)=0.525%、w(La)=0.375%。添加稀土后的AZ60镁合金在420℃固溶处理40 h、210℃时效处理12 h时,其性能最佳,抗拉强度为259.1 N/mm~2,伸长率为13.6%,冲击韧性值为9.5 J/cm~2。最佳物相组成为α-Mg、Mg_(17)Al_(12)、La_3Al_(11)及Ce_3Al_(11)。稀土元素添加可在基体内晶界处起到钉扎作用,使得镁合金材料在断裂过程中裂纹发生偏转,从而形成大量的撕裂棱,最终提高镁合金材料的力学性能。     

Y、Ca对AZ81镁合金耐热性能的影响

试验研究了添加w(Y)=2%的稀土元素Y和不同含量的碱土元素Ca对AZ81镁合金的高温组织和力学性能的影响。拉伸试验结果表明,稀土元素Y及碱土元素Ca可提高AZ81镁合金高温强度,伸长率随着钙含量的增加先升高后降低。微观分析表明,稀土元素Y及碱土元素Ca的加入可以使AZ81镁合金的组织细化,从而改善其高温性能。     

Y对AZ91D镁合金组织和性能的影响

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对AZ91D镁合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,适量Y的加入使AZ91D镁合金的组织明显细化,同时析出了A12Y化合物.经同溶处理后,随着Y含量增加,铸态和固溶态的布氏硬度值基本呈先升后降的趋势.Y含量为0.48%的合金固溶硬度值几乎与原AZ91D合金的硬度值相当.     

纳米SiC颗粒对AZ91D镁合金组织性能的影响

采用高能球磨结合机械搅拌的方法制备了纳米SiCp增强AZ91D镁基复合材料。结果表明,加入纳米SiCp能明显细化晶粒,且纳米SiCp均匀分布于合金中。当加入1.5%的纳米SiCp时,合金晶粒细化效果最佳,屈服强度、伸长率、硬度及弯曲强度较AZ91D镁合金分别提高了45.9%、63.4%、24.3%和6.3%。进一步提高纳米SiCp含量,晶粒细化效果降低,力学性能下降。     

微量Y元素对AZ91D镁合金组织与力学性能的影响

研究了Y元素对AZ91D铸造镁合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,在AZ91D镁合金的铸造过程中加入Y元素可以有效细化和减少其第二相β-Mg_(17)Al_(12),并形成新的化合物Al_2Y。在室温(20℃)和160℃条件下,镁合金的抗拉强度和伸长率随着Y元素的增加呈现出先增加后降低的趋势,在Y含量为0.6%时力学性能最佳。而且,随着镁合金中Y含量从0逐渐增加到0.6%,试样在室温下的断裂方式由最初的脆性断裂转变为韧性断裂。     

稀土对AZ71镁合金组织性能的影响

通过实验研究,分析了稀土元素对镁合金AZ71的金相组织及抗拉强度等力学性能的影响.结果表明,稀土的加入可以起到明显的细化晶粒的作用,在镁合金AZ71中加入1%左右稀土元素其抗拉强度、延伸强度、断后伸长率均有明显提高.     

热处理对添加稀土元素的AZ51镁合金组织及性能的影响

研究了热处理对添加稀土元素的AZ51镁合金强度及塑性的影响。结果表明:AZ51新型镁合金抗拉强度为315.6 MPa,断后伸长率达到23%,硬度为61.7 HV;经过T5处理后,晶粒细化,抗拉强度提高1.6%,断后伸长率下降7%,硬度提高29%;经过T6处理后,抗拉强度下降2.5%,断后伸长率下降20%,硬度下降6%。添加微量稀土元素的AZ51新型镁合金韧塑性有明显的提高,T5时效热处理后,镁合金的性能有所提高,但不明显;T6热处理后,镁合金的性能有所下降。     

Ca和Sr对AZ91D合金组织的细化作用

研究了Ca ,Sr对AZ91D合金晶粒细化的影响。试验结果表明 ,往AZ91D合金中添加少量的Ca[w(Ca) <1.0 %] ,虽然可以起到细化晶粒、提高屈服强度的作用 ,但是由于Al2 Ca相在晶界的偏聚 ,使得合金的基体脆化 ,导致了合金的抗拉强度和伸长率均下降。往AZ91D合金中添加少量的Sr[w(Sr) <0 .2 %] ,晶粒尺寸基本不发生变化。往AZ91D合金中复合添加Ca ,Sr ,不仅可以减小AZ91D合金的晶粒尺寸 ,而且还可以提高Mg合金的综合力学性能。     

稀土元素Pr对挤压态AZ91镁合金微观组织与力学性能的影响

利用OM、SEM和EDS研究稀土元素Pr变质对AZ91镁合金的微观组织的影响,并探究其与合金显微组织及力学性能的关系。结果表明,随着稀土元素Pr含量的增加,粗大树枝状的β-Mg_(17)Al_(12)相开始断裂,尺寸逐渐减小。当Pr添加量(质量分数)为1.0%时,粗大树枝状的β-Mg_(17)Al_(12)相断裂为短棒状。然而,当Pr含量继续增加时,β-Mg_(17)Al_(12)相尺寸又开始变大。随着Pr的添加,合金中生成条状Al_(11)Pr_3相和块状Al_6Mn_6Pr相。热挤压可以显著细化铸态AZ91镁合金晶粒,挤压后,β-Mg_(17)Al_(12)相沿挤压方向有序排列。随着Pr含量的增加,挤压态AZ91镁合金的力学性能呈现先上升后下降的趋势。当稀土元素Pr添加量为1.0%时,AZ91镁合金力学性能最佳,合金抗拉强度、伸长率、硬度较基体分别提升了20.5%,26.0%和18.5%。     

Y对AZ91D镁合金组织及力学性能的影响

研究了稀土元素钇（Y）对AZ91D镁合金铸态及热处理态的组织和力学性能的影响。结果表明：Y会强烈地细化合金组织，并在合金中生成方块状的Al6Mn6Y相及杆状的Al2Y相。少量的Y能显著提高合金的力学性能，当Y含量（质量分数）达到1．5％时，合金得到最佳的力学性能。另外，含Y的AZ91D合金固溶处理后硬度及抗拉强度皆高于原AZ91D合金，并且Y会推迟镁合金的时效过程，延长时效峰值的到来时间。     

Al-5Zr-xB细化剂组织及对AZ91D合金的细化作用

采用KBF4和K2ZrF4混合粉末与铝熔体反应制备镁合金用Al-5Zr-xB细化剂,利用光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜,研究了Al-5Zr-xB镁合金细化剂的显微组织及其对AZ91D镁合金的晶粒细化作用。结果表明,Al-5Zr-xB细化剂中含有大量细小均匀的ZrB2粒子,ZrB2粒子团聚分布在α-Al晶界上。细化剂中的B含量越高,ZrB2粒子的数量越多,晶粒细化能力越强。添加0.2%的Al-5Zr-1.8B细化剂,可使AZ91D镁合金中的α-Mg晶粒细化至120μm,抗拉强度和伸长率分别提高至213 MPa和4.95%,与未添加Al-5Zr-1.8B细化剂相比,AZ91D镁合金的晶粒平均直径下降了63.4%,抗拉强度和伸长率分别提高了15.1%和30.3%。     

Sr对AZ91D镁合金微观组织与力学性能的影响

AZ91D镁合金强度高,耐蚀性好,是目前最常用的压铸镁合金。但由于其塑性和韧性差,无法满足高承载及受冲击环境下零件的使用要求。在AZ91D镁合金中添加不同含量的Sr,研究其对合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,Sr的加入极大地细化了AZ91D镁合金的晶粒,并促使第二相形态趋向粒状化,基本消除了沿晶界分布的粗大β(Mg17Al12)相,同时基体中的β相增多、分布均匀;Sr的添加提高了AZ91D镁合金的塑性(冲击韧性、伸长率)和抗拉强度,但屈服强度略有降低。     

Y对AZ61镁合金阻燃及微观组织和力学性能的影响

研究了元素Y对AZ61镁合金起燃点及铸态微观组织和力学性能的影响.结果表明,将适量Y加入AZ61镁合金能提高其起燃点,改善组织,细化晶粒.由于显微组织的改善,合金的室温力学性能得到明显提高.当Y含量为1.5%时,合金的起燃点由556 ℃提高到595 ℃,提高了39 ℃,阻燃效果最好.当Y含量为1.0%时,合金的起燃点由556 ℃提高到592 ℃,提高了36 ℃,阻燃效果较好;同时合金晶粒的细化效果最好,其力学性能也最佳,抗拉强度较AZ61镁合金提高了13.5%,伸长率较AZ61镁合金提高了17.8%.     

Y对6201电工用铝合金组织与性能的影响

采用金相显微镜、直流双臂电桥、拉伸试验机、扫描电镜和电子探针等,研究了Y对6201电工用铝合金铸态组织、导电性能和力学性能的影响。结果表明,添加微量的Y可对6201铝合金起到晶粒细化和净化作用,提高其导电性能和力学性能。随着Y添加量的逐渐增加,6201铝合金铸态组织晶粒逐渐被细化,电导率、抗拉强度和伸长率逐渐提高,但提高幅度逐渐缩小。当Y添加w(Y)=0.5%时,6201铝合金的电导率为54.6%IACS,抗拉强度和伸长率分别为343 N/mm2和16.1%,与未添加Y的6201铝合金相比,其电导率提高了5.86%,抗拉强度和伸长率分别提高了9.04%和9.32%。     

Y对AZ91D合金的组织与性能影响研究

采用消失模铸造的方法制备了不同Y含量的AZ91D合金,研究了Y含量对AZ91D合金铸态组织、物相组成和力学性能的影响,并分析了Y元素的存在形式和作用机理。结果表明,在AZ91D合金中添加Y元素可以细化合金铸态组织,在Y含量为1%时AZ91D+Y合金的铸态组织可以达到最好细化效果;在合金中添加1%Y后,不仅会改变合金中β-Mg17Al12相的尺寸和分布,还会形成Al2Y相;在AZ91D合金中添加Y元素后,合金的抗拉强度、断后伸长率和布氏硬度都得到不同程度提高,在Y含量达到1%时取得最大值。     

混合稀土对AZ91合金铸态组织及力学性能的影响

利用SEM、TEM、XRD、WDW3300等仪器设备,研究了混合稀土添加量对AZ91合金铸态组织及力学性能的影响。结果表明:加入稀土元素,AZ91合金的初生相α-Mg和β-Mg17Al12相明显细化,晶粒尺寸变小;合金的力学性能得到提高。当添加量为0.5%时,抗拉强度达到最大值,为167 MPa,比未添加时提高了约17.6%;当添加量为1.5%时,伸长率和硬度达到了峰值,分别为6.2%和62 HBW,比未添加时分别提高了约59%和25.1%。