固溶处理对Al-8.8Zn-2.0Mg-2.1Cu-0.1Zr-0.1Ce合金组织性能的影响

采用拉伸性能和导电率测试、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、差热分析(DSC)、透射电镜(TEM)研究了固溶温度和时间对Al-8.8Zn-2.0Mg-2.1Cu-0.1Zr-0.1Ce合金板材微观组织、拉伸性能及断口形貌的影响。结果表明,试验合金适宜的固溶工艺为470 ℃×60 min,使冷轧态金属间化合物充分固溶。在此工艺下合金时效后的抗拉强度、屈服强度(以R_p0.2计)以及伸长率分别为646 MPa、581 MPa和14.5%。TEM观察发现合金板材固溶时效后晶内强化相η′仅为2~5 nm,并且晶界析出相η呈现断续分布。此外,合金拉伸断面韧窝中大量弥散分布的AlCuCeZn粒子有利于合金塑性的明显提升。     

固溶处理对Mg-10Gd-1Al-1Ca合金组织和性能的影响

为进一步提高Mg-Gd系合金的力学性能,同时降低其密度和成本,向Mg-10Gd合金中复合添加了2%(质量分数)的Al和Ca,研究了固溶处理对Mg-10Gd-1Al-1Ca合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,复合添加Al和Ca后,α-Mg由粗大的枝状晶转变为细小的等轴晶。固溶处理后,(Mg, Al)₃Gd相发生部分溶解,形貌由鱼骨状或花瓣状转变为颗粒状,部分α-Mg晶内析出相互平行排列的短棒状二次增强相,由于Al₂Gd相在晶界的钉扎作用,晶粒没有发生明显的粗化。固溶态Mg-10Gd-1Al-1Ca合金的硬度、抗拉强度、屈服强度和伸长率较铸态Mg-10Gd-1Al-1Ca合金分别提高了16.7%、21.9%、19.7%和54.7%。铸态和固溶态的Mg-10Gd-1Al-1Ca合金力学性能均优于Mg-10Gd合金。     

固溶温度对Mg-3Zn-1Mn-1Y合金组织和腐蚀性能的影响

采用OM、XRD、浸泡法和电化学工作站研究了固溶温度对Mg-3Zn-1Mn-1Y合金微观组织和腐蚀性能的影响。结果表明,经固溶处理之后,合金中第二相逐渐溶入到基体中且伴随晶粒的长大。随着固溶温度（390、420、450、480℃）的升高,合金耐腐蚀性能先增加后降低,在450℃×24 h固溶下,合金表现出最佳耐腐蚀性能,其腐蚀速率为（0.4127±0.024） mm/y。合金耐腐蚀性能提高的原因归因于固溶之后组织均匀和第二相的溶入导致微电偶腐蚀减弱。     

固溶处理对Mg-2.0Zn-0.4Mn-xAl合金微观组织和性能的影响

通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和万能材料试验机等研究了固溶处理对Mg-2.0Zn-0.4Mn-xAl合金微观组织和性能的影响,借助质量损失实验和电化学实验研究了合金在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能。结果表明：合金中第二相的数量及尺寸随着Al含量的增加而增加,第二相组成由纳米级棒状MgZn₂相和椭圆状Mg₂(Zn, Al)₁₁相(0～4 mass%Al)向Mg₁₇Al₁₂相(6 mass%Al)转变。当Al含量为4.0 mass%时,合金具有较好的综合力学性能和耐蚀性能,其极限抗拉强度、屈服强度及伸长率分别为(180.1±3.1) MPa、(124.7±2.8) MPa和(16.7±1.5)%,在3.5%NaCl溶液中浸泡72 h后,合金的静态腐蚀速率和析氢腐蚀速率分别为(0.822±0.056) mm/y和(0.790±0.045) mm/y。     

固溶温度对车用Mg-8.5Gd-5.5Zn-2.0Zr-0.2Y镁合金组织和耐腐蚀性的影响

设计了Gd含量很低的车用Mg-8.5Gd-5.5Zn-2.0Zr-0.2Y镁合金,并对其腐蚀性能进行了测试,研究了固溶温度对合金组织和耐腐蚀性的影响。结果表明:固溶温度高于350℃,会降低第二相组织的热稳定性,抑制晶粒长大的钉扎作用开始降低,引起晶粒尺寸增大。经过固溶处理后的镁合金力学性能均高于铸态的力学性能;当固溶温度为350℃时,合金力学性能更高,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到251 MPa、226 MPa和25.6%。此时,镁合金腐蚀电位、腐蚀电流密度和腐蚀速率分别为-0.621 V、4.128μA/cm2和0.196 mm/a,合金表现出优异的耐腐蚀性能;腐蚀过程形成的条带状形貌不太明显,在镁合金表面形成了清晰的第二相组织,表现为均匀腐蚀。     

固溶处理对Mg-4Zn-1Ca合金腐蚀性能的影响

采用真空保护金属型制备Mg-4Zn-1Ca镁合金,利用电化学工作站测试固溶处理前后合金的极化曲线和电化学阻抗谱,分析了铸态和固溶态Mg-4Zn-1Ca合金的腐蚀性能。结果表明,经过固溶处理,Mg-4Zn-1Ca合金的开路电压升高了1.07%,腐蚀电流密度降低了65.8%,瞬时腐蚀速率下降了33.5%,耐腐蚀性能明显提高。     

固溶时效处理对Mg-4Zn-0.3Zr合金显微组织及阻尼性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、动态热分析仪和X射线衍射仪研究了固溶时效处理对Mg-4Zn-0.3Zr合金显微组织和阻尼性能的影响。结果表明,铸态合金晶粒尺寸约121μm,晶界粗大且有MgZn、MgZn₂和Mg₇Zn₃相分布;固溶处理后,晶界处的MgZn、MgZn₂和Mg₇Zn₃相基本溶入基体;时效处理后,晶界处有少量的颗粒状MgZn和MgZn₂相析出。在低应变振幅区,铸态合金阻尼性能最好,在高应变振幅区,固溶态阻尼性能最好,固溶+时效态合金阻尼曲线的斜率最大;3种状态合金在低温区的阻尼峰均由晶界阻尼峰和位错阻尼峰叠加构成,固溶态和固溶+时效态合金在高温区的阻尼峰为弛豫型阻尼峰。     

固溶处理对Mg-8Al-1Zn-1Si合金组织与性能的影响

研究了固溶处理对Mg-8Al-1Zn-1Si合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,铸态合金主要由α-Mg、β-Mg17Al12和Mg_2Si相组成。固溶处理过程中,β-Mg17Al12相溶于基体而形成α-Mg过饱和固溶体,粗大的汉字状Mg_2Si相颗粒逐渐溶解、溶断而转变为相对细小的球状。随固溶处理时间延长,合金的硬度逐渐降低;室温与150℃下的抗拉强度、屈服强度和伸长率逐渐提高。合金的拉伸断裂形式为准解理脆性断裂。     

挤压温度对固溶态Mg-2.0Zn-0.5Zr-3.0Gd合金微观组织及耐腐蚀性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜及透射电镜等测试手段研究了挤压温度对固溶态Mg-2.0Zn-0.5Zr-3.0Gd镁合金显微组织的影响。同时,采用浸泡实验和电化学测试等方法研究了合金在模拟体液中的腐蚀行为。结果表明：挤压态合金主要由大的变形晶粒和动态再结晶晶粒组成,析出相由纳米级的棒状(Mg, Zn)₃Gd相和颗粒状的Mg₂Zn₁₁相组成。挤压温度在340～360 ℃时,合金中动态再结晶晶粒的体积分数随着挤压温度的升高而增加,腐蚀速率随着挤压温度的升高而降低。当挤压温度为360 ℃时,合金发了完全动态再结晶,具有较好的耐腐蚀性,静态腐蚀速率为0.527 mm/y,腐蚀形式为均匀腐蚀。当温度升高至380 ℃时,部分动态再结晶晶粒发生异常长大现象,导致腐蚀速率随着挤压温度的升高而升高。     

固溶处理对Al-Zn-Cu-Mg-Zr-Ce合金组织性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜及拉伸试验机等,研究了固溶处理对Al-7.5Zn-1.5Cu-1.5Mg-0.12Zr-0.1Ce铝合金组织和性能的影响。结果表明,在460～480℃温度范围,保温30～120 min固溶处理工艺下,经470℃×2 h单级固溶处理后,试验合金出现了再结晶,且第二相大部分溶解到基体中,相比其它单级固溶处理工艺,固溶效果最好,时效处理后综合力学性能良好。经450℃×1 h+475℃×1 h双级固溶处理时,因在低温时释放了形变能,再结晶程度低,固溶效果比单级固溶处理效果好,时效处理后合金的综合力学性能更佳。     

固溶和时效对Mg-2Er-1Zn-0.18Zr合金组织的影响

采用光学显微镜、X射线衍射、扫描电镜以及硬度试验等手段,研究了固溶和时效处理对Mg-2Er-1Zn-0.18Zr合金组织的影响。结果表明,Mg-2Er-1Zn-0.18Zr铸态合金主要由α-Mg相和X-Mg12ErZn相组成;合金的最佳固溶工艺为540℃×32 h,在该工艺条件下X-Mg12ErZn完全溶入α-Mg基体中,析出大量的W-Mg3Er2Zn3相,且晶粒没有明显长大;随后合金经过180℃的时效处理,与固溶态合金相比,Mg-2Er-1Zn-0.18Zr时效态合金组织变化不明显,仍由α-Mg相和W-Mg3Er2Zn3相组成,合金的显微硬度值变化不大。     

固溶处理对Mg-6Al-3Zn-0.25Mn合金组织和性能影响

研究了固溶处理对Mg-6Al-3Zn-0.25Mn铸造镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,铸态和固溶态组织主要由α-Mg基体和Mg₁₇Al₁₂相组成,经过400、410和420℃保温18 h固溶处理后,第二相的种类没有发生变化,大量的Mg₁₇Al₁₂相溶入到α-Mg基体中,合金组织中残留了少量颗粒状Al₄Mn相,同时也出现了梅花状Mg₁₇Al₁₂相。此外,合金经400℃×18 h处理后,晶粒细化程度最好,且表面清晰平整无缺陷,其室温力学性能得到了明显改善,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到了184.1 MPa、135.5 MPa和8.9%。     

固溶时间对Mg-2Zn-1Y-0.5Zr合金组织与腐蚀性能的影响

通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、浸泡测试和电化学测试等研究了Mg-2Zn-1Y-0.5Zr合金在490℃固溶4～14h后的微观组织和腐蚀性能.结果 表明:随着固溶时间的延长,合金的晶粒尺寸逐渐由98.19 μm增大到142.90 μm,合金中的第二相逐渐溶解,第二相体积分数由1.33...     

固溶处理对Al-9.0Zn-2.8Mg-2.5Cu-0.12Zr-0.03Sc铝合金组织性能的影响

采用金相显微镜、差热分析(DSC)和透射电镜(TEM)研究复合添加0.03%Sc 与0.12%Zr 及固溶处理对Al?9.0Zn?2.8Mg?2.5Cu合金组织性能的影响,以及添加少量(小于0.1%)的Sc是否能得到高性能铝合金。结果表明：添加0.03%Sc与0.12%Zr可以使Al?9.0Zn?2.8Mg?2.5Cu合金出现“花瓣状”的Al3(Sc,Zr)析出相;Al3(Sc,Zr)粒子对位错有强烈的钉扎作用,明显抑制 Al?9.0Zn?2.8Mg?2.5Cu 合金在均匀化和挤压过程中的再结晶;多级固溶明显优于单级固溶,可以在添加少量Sc(小于0.1%)时,避免Al?9.0Zn?2.8Mg?2.5Cu发生再结晶：(420°C,3 h)+(465°C,2 h)为最佳固溶条件,此时Al?9.0Zn?2.8Mg?2.5Cu?0.12Zr?0.03Sc合金的抗拉强度为777.29 MPa,伸长率为11.84%。     

多级固溶处理对Al-5.8Zn-2.0Mg-2.0Cu合金挤压材组织与性能的影响

采用力学性能和电导率测定及剥落腐蚀、透射电镜组织观察等方法,研究了Al-5.8Zn-2.0Mg-2.0Cu合金挤压材固溶处理制度对最终组织和性能的影响。结果表明:在常规固溶处理基础上增加高温固溶处理的多级固溶处理制度,可以提高挤压材的力学性能,电导率有所降低,剥落腐蚀性能和纤维状分布的组织变化不大;此外,该合金挤压材中除分布有ZrAl3弥散质点外,还有较粗大的S相存在。     

热处理工艺对Mg-11Gd-3.6Y-2Zn-0.6Zr合金组织和力学性能的影响

利用DSC、OM、SEM、EDS和力学性能测试研究Mg-11Gd-3.6Y-2Zn-0.6Zr(质量分数,%)合金的形变组织和变形态合金分别在T4、T5、T6处理下的组织和力学性能的变化。结果表明：T6处理对合金综合力学性能的改善更有利。T6处理时,随固溶温度的增加,合金的综合力学性能呈现先增大后减小的趋势,其中,在(430 ℃, 8 h)+(225 ℃, 16 h)时,抗拉、屈服强度和伸长率均表现良好,分别为397 MPa、300 MPa和12%,强度比挤压态分别提高了14.9%和28.8%,伸长率有所下降。T6处理的固溶温度过高时,尽管组织更加均匀,但是由于层片状和块状LPSO相的减少和晶粒长大,强度下降严重。     

Ce与固溶处理对Mg-9Al-1Zn-2Ca合金组织和耐腐蚀性能的影响

添加微量稀土元素Ce及固溶处理,通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、浸泡试验和电化学测试等研究了Mg-9Al-1Zn-2Ca合金的显微组织和腐蚀性能。结果表明,添加Ce使晶粒尺寸变小、组织均匀性提高;固溶处理后第二相体积分数降低,合金元素Al、Ce溶入基体使基体电位升高等因素减弱了微电偶腐蚀,有效提高了材料的耐腐蚀性能。其中固溶处理Mg-9Al-1Zn-2Ca-0.5Ce合金试样具有较好的耐腐蚀性能。     

固溶处理时间对Mg-Zn-Mn-Y合金微观组织和腐蚀性能的影响

采用光学显微镜、激光共聚焦扫描电镜等研究了 450℃固溶处理不同时间后Mg-Zn-Mn-Y合金的微观组织和去除腐蚀产物后的表面腐蚀形貌,通过动态腐蚀质量损失法研究了合金在模拟人体体液中的降解行为,用电化学工作站研究了其电极腐蚀动力学过程.结果表明,随着固溶时间的增加,合金组织中的第二相减少,晶粒逐渐粗化,合金的腐蚀方式由局部腐蚀转变为均匀腐蚀.固溶处理18 h时的合金耐蚀性最好,动态质量损失平均腐蚀速率、自腐蚀电流密度分别为(0.418±0.027)mm/y、11.34 μA/cm2.