Nd对压铸镁合金AZ91D高周疲劳性能的影响

研究了不同Nd含量对压铸镁合金AZ91D在应力比R=0.1条件下的高周疲劳性能的影响。显微组织观察表明，随着AZ91D合金中Nd含量的增加，合金的晶粒逐渐细化．β-Mg17Al12相的尺寸减小，数量减少，且弥散升布。力学性能测试表明，压铸AZ91D＋xNd合金的抗拉强度、伸长率和条件疲劳强度随着Nd含量的增加明显提高．当Nd含量（质量分数，下同）为1.13％时达到最大值，分别为207MPa、6．8％和70MPa。疲劳断口SEM形貌分析表明，Nd含量为1．13％的合金具有最大的疲劳裂纹扩展区域，3种Nd含量的合金疲劳断口都存在撕裂棱和韧窝，表现为准解理和韧性断裂的混合特征。     

压铸稀土镁合金高周疲劳试验研究

采用升降法对AZ91D、AZ91D 1?和AZ91D 2?压铸镁合金室温高周疲劳行为进行了试验研究。结果表明:适量稀土Ce的添加能够使压铸镁合金AZ91D的室温拉伸性能和疲劳强度得到提高;利用升降法计算出3种成分合金在应力比R=0.1、循环基数为107下的条件疲劳极限分别为96.7 MPa1、16.3 MPa和105.5 MPa,相当于其抗拉强度的46%左右;合金的疲劳断口呈现出准解理与韧窝断裂的混合特征。     

AZ91系列压铸镁合金高周疲劳断口形貌分析

AZ91D压铸镁合金中加入富Ce稀土后,组织得到明显细化,压铸过程中产生的气孔变小,分布更加均匀,能够减少疲劳裂纹源的产生。AZ91D合金拉伸断口表现为既有解理台阶又存在细小撕裂棱及韧窝的混合断裂特征,加入1?后,合金断口的韧性断裂特征增加,有利于提高合金的室温力学性能。AZ91D合金疲劳裂纹源萌生于合金内部的气孔和夹杂处,疲劳裂纹沿晶界扩展,加入稀土后,疲劳裂纹扩展区有疲劳辉纹出现,疲劳断裂呈现出准解理和韧窝断裂的混合特征。     

重力铸造镁合金AZ91高周疲劳性能研究

研究了重力铸造镁合金AZ91在应力比R=0.1条件下的高周疲劳性能。显微组织观察表明,AZ91合金中主要存在-αMg基体和-βMg17Al12两种相。力学性能测试表明,在室温条件下,AZ91合金的抗拉强度、伸长率、硬度和条件疲劳强度分别为128 MPa、2.3%、HB 63和58 MPa。疲劳断口SEM形貌分析表明,可以观察到疲劳源区、疲劳裂纹扩展区和瞬断区三个区域,断口上有较多的撕裂棱,同时也可以看到韧窝的存在,表现为准解理和韧性断裂的混合特征。     

富Ce稀土对AZ91D镁合金高周疲劳性能的影响

向压铸镁合金AZ91D中分别添加质量分数为1％和2％的富ce稀土进行室温下应力比R=0、1的拉一拉高周疲劳试验，得到材料疲劳曲线；对疲劳断口进行了宏观和SEM微观分析，指出了材料的破坏机理和原因。结果表明，添加一定量的富Ce稀土对提高AZ91D镁合金的高周疲劳性能具有积极作用，富Ce稀土添加量为1％时疲劳强度提高幅度较大，效果较好。     

压铸态AZ91镁合金疲劳断口组织与裂纹扩展机制

研究了AZ91HP镁合金在压铸态(F)、固溶态(T4)和固溶-时效态(T6)的裂纹扩展行为,并探讨了压铸态镁合金疲劳断口组织特征与裂纹扩展机制.结果表明,压铸态AZ91HP疲劳裂纹扩展行为与△k值的大小有关,△k值越小,断口越平滑,反之,断口越粗糙;裂纹扩展过程存在塑性诱发裂纹闭合效应,这一效应使得镁合金裂纹扩展的kop值增加,△keff值减小.疲劳裂纹扩展速率与合金塑性成反比关系,由于AZ91HP的塑性依T6、F、T4状态依次增加,导致裂纹扩展速率按T6、F、T4依次降低.     

稀土元素对AZ91D压铸镁合金高周疲劳性能的影响

研究了稀土元素对AZ91D压铸镁合金高周疲劳性能的影响,并对疲劳断口的组织形貌进行了分析。结果表明,合金中加入适量的稀土,其组织得到明显细化,室温屈服强度和抗拉强度有不同程度提高。但随着稀土添加量的增多,Al11Ce3相增多、增粗并割裂组织;同时,β-Mg17Al12相减少,降低了合金的强度和塑性;在应力比R=0．1,循环基数为10^7的条件下,疲劳极限随着稀土的添加而升高,但当稀土添加量进一步增大时,疲劳性能又呈下降趋势。扫描电镜分析结果显示添加稀土的镁合金疲劳断口呈现出准解理断裂特征。     

AZ91D+xNd压铸镁合金拉伸和疲劳断裂模式

压铸AZ91D镁合金中添加稀土Nd后,生成了新的稀土化合物Al11Nd3相,合金显微组织得到细化,力学性能得到提高,但是当Nd的添加量达到1.5%时,合金的力学性能又有所下降。AZ91D xNd合金拉伸断口具有准解理、撕裂棱及韧窝等韧性特征,但其断裂方式仍属于脆性断裂。含Nd的AZ91D合金疲劳裂纹萌生于试样的表面或亚表面下的孔隙或夹杂处,疲劳裂纹扩展区为平面状断面,含1.0%Nd合金的疲劳辉纹最为清晰,疲劳断口主要表现为脆性与韧性的混合断裂方式,局部存在准解理台阶与河流花样以及穿晶型和沿晶型二次裂纹。     

AZ91HP镁合金疲劳裂纹扩展行为与断裂机理

试验分析了AZ91HP镁合金在压铸态(F)、固溶状态(T₄)和固溶-时效状态(T₆)的裂纹扩展行为,并探讨了压铸态镁合金疲劳断口组织特征与裂纹扩展机制。结果表明:压铸态AZ91HP-F疲劳裂纹扩展行为与ΔK值的大小有关,ΔK值越小,断口越平滑,ΔK值越大,断口越粗糙;裂纹扩展过程存在塑性诱发裂纹闭合效应,这一效应使得裂纹扩展的K_op值增加,ΔK_eff值减小,并使疲劳裂纹扩展速率与合金塑性有关,由于AZ91HP的塑性依T₆、F、T₄状态依次增加,导致裂纹扩展速率依次降低。     

Si、Ca和Ce混合添加对压铸镁合金疲劳性能的影响

研究了Si、Ca和Ce混合添加对压铸镁合金AZ91D在应力比R=0.1,循环基数N=107条件下的高周疲劳性能的影响.显微组织观察表明,当Si、Ca和Ce、Ca分别混合加入到AZ91D合金中时,合金组织细化,合金中分别出现Mg2Si和Al11Ce3新相,而没有含Ca相化合物出现.力学性能测试表明,随着Si、Ca和Ce、Ca的添加,合金的力学性能得到明显改善,但伸长率变化不大.疲劳性能测试表明,当合金中加入1.0%的Ce和0.4%的Ca时,合金的疲劳强度最高,达到83.5 MPa.含Si、Ca和Ce、Ca两种合金的疲劳断口都具有韧脆混合断裂特征.     

Uniaxial ratcheting and low-cycle fatigue failure behaviors of AZ91D magnesium alloy under cyclic tension deformation

Uniaxial ratcheting and low-cycle fatigue failure behaviors of hot-rolled AZ91D magnesium alloy were studied by uniaxial cyclic stress-controlling tension deformation experiments. The effects of stress amplitude, mean stress and stress rate on the uniaxial ratcheting response and fatigue life of the hot-rolled AZ91D magnesium alloy were analyzed. Results show that (1) the ratcheting strain and ratcheting strain rate of the hot-rolled AZ91D magnesium alloy both increase with the increase of stress amplitude or mean stress; (2) increasing stress rate will decrease the ratcheting strain and ratcheting strain rate of the hot-rolled AZ91D magnesium alloy; (3) the increase of stress amplitude and mean stress can both reduce the fatigue life of the hot-rolled AZ91D magnesium alloy, while the fatigue life will be prolonged with the increase of stress rate.     

微弧氧化对AZ91D镁合金力学性能的影响

利用扫描电镜观察AZ91D镁合金微弧氧化膜形貌,通过静拉伸试验和疲劳试验研究微弧氧化后AZ91D镁合金试件的抗拉强度和疲劳性能,借助体视显微镜和扫描电镜观察疲劳断口形貌。结果表明,微弧氧化陶瓷膜内层致密,具有良好的韧性,并且与基体结合强度高,微弧氧化处理对 AZ91D镁合金的抗拉强度没有影响。微弧氧化处理后,在均值S_m=4.72 kN、幅值S_a=3.15 kN、应力比R=0.2、载荷为等幅谱及频率为10 Hz疲劳试验条件下,AZ91D 镁合金的平均疲劳寿命为54148次循环,与化学氧化处理相当。     

原位反应自发渗透法TiC／AZ91D镁基复合材料及AZ91D镁合金的拉伸变形与断裂行为

利用原位反应自发渗透技术合成了47．5％碳化钛TiC（体积分数，下同）增强AZ91D镁基复合材料，对比研究了该复合材料与铸态镁合金AZ91D基体的室温与高温拉伸变形行为，观察了拉伸断口微观组织形貌，并分析了这两种材料的断裂特征。结果表明，TiC／Mg复合材料具有良好的高温力学性能，在拉伸变形速率为0．001s^-1以及温度为723K，时其拉伸强度可达91．1MPa，而此时相同变形条件下的铸态AZ91D镁合金拉伸断裂强度只有41．1MPa，增幅达120％。而在室温下，镁基复合材料的拉伸断裂强度仅高出基体铸态镁合金23．4％。镁基复合材料的断裂应变较低，高低温时均表现为脆性断裂；而镁合金则由室温下的脆性断裂向高温下的韧性断裂过渡。     

Fatigue behavior of magnesium alloy and application in auto steering wheel frame

The low-cycle fatigue behaviors of AZ91HP-F,AZ91HP-T6,AZ91HP-T4 and AM50HP-F were investigated,and the potential application of AM50HP-F in steering wheel frame was studied.The steering wheel properties were characterized by bend fatigue and tensile testing,and the fatigue fracture was analyzed by SEM.The results show that the fatigue lives of AZ91HP-F and AZ91HP-T6 have little difference by comparing the low-cycles fatigue properties of different heat treatment states.The crack propagation velocity of A...     

Purification technology of AZ91 magnesium alloy wastes

1　INTRODUCTIONBecausemagnesiumalloyhastheadvantagesoflowdensity ,highspecificstrengthandrigidity ,ex cellentdampingeffect,goodtolerancetoimpact ,ex cellentmachinabilityandpolishingability[1,2 ] ,itiswidelyusedinthefieldsofautomobilemanufactur ing ,aviationandspaceflight,communication ,opticinstrumentsandcomputermanufacturing[35] .How ever ,theyieldofmagnesiumalloyislowinthepro ductionofdiecasting .Atpresent ,theutilizationra tiocanonlybeabout 30 % 5 0 % .Intheprocessofdiecasting ,alargeq…     

硼酸镁晶须增强镁基复合材料高温蠕变性能

通过高温蠕变试验并对微观组织及蠕变断口形貌进行了观察,研究了硼酸镁晶须增强镁基复合材料在高温下的蠕变性能.结果表明,高温对AZ91D合金的抗蠕变性能具有很大的影响.硼酸镁晶须增强镁基复合材料在300℃、30 MPa下的蠕变寿命达到了约24 h,而基体合金只有6 h,说明硼酸镁品须对基体合金的增强作用明显.硼酸镁晶须增强镁基复合材料比基体镁合金的蠕变速率低2～3个数量级.发现了沿晶滑移和由于晶须拔出导致与基体结合的松动而产生的部分镁合金整体脱落是复合材料蠕变破坏的主要原因.     

激光焊接镁/铝异种金属的显微组织与性能

对1.8 mm厚AZ91镁合金和1.2 mm厚6016铝合金平板试件进行激光搭接焊试验,利用体视显微镜、卧式金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、电子显微硬度仪、微机控制电子万能试验机等手段研究镁/铝焊缝的表面成形性、接头区域的金相组织、界面元素分布、断口形貌、主要物相、显微硬度与接头力学性能。结果表明:激光功率1900 W,焊接速度50 mm/s,离焦量f为0,Ar气保护气体流量为15 L/min时,焊缝表面成形性良好,热影响区窄,晶粒细化;焊接接头平均抗拉强度和抗剪强度分别为13.99和12.79 MPa,镁侧和铝侧焊缝硬度均高于母材;剪切断口较平坦、光滑,出现相互平行的疲劳条纹;拉伸断口存在较多高度不一致的解理台阶,呈脆性断裂特征;镁/铝焊缝界面存在Mg17Al12、Mg2Al3主要物相,其中Mg17Al12脆性相高温下比Mg2Al3延性相结构稳定,是镁/铝焊接接头呈现脆性特征和较难实现焊接的主要原因。