流变压铸AM60镁合金在固溶处理过程中的组织演变

采用光学显微镜(0M)、扫描电镜(SEM),研究了固溶处理对流变压铸AM60镁合金组织及硬度的影响.结果表明,流变压铸成形的AM60镁合金在430 ℃固溶处理24 h后,AM60镁合金晶界及枝晶间的粗大网状β-Mg17Al12相几乎全部消除,只剩少量、不连续状的β-Mg17Al12相残留在晶界,α-Mg基体中出现少量细小颗粒状β-Mg17Al12相,α-Mg基体中的A1含量显著增加.而且,随着固溶时间的延长,流变压铸成形AM60镁合金组织中的初生颗粒与二次凝固区颗粒出现合并长大现象,它们的长大速率都随固溶时间的延长而降低,随固溶温度的升高而增大.     

固溶处理对自孕育流变压铸AM60合金组织和性能的影响

采用自孕育流变压铸制备AM60镁合金半固态压铸试样,利用金相显微镜、SEM、EDS、EPMA、万能试验机等研究固溶处理对压铸件显微组织和力学性能的影响。结果表明:固溶过程中,显微组织中二次凝固α-Mg由细小枝晶演变为不规则多边形颗粒,相邻颗粒合并长大发生粗化,同时,初生α-Mg和其周围二次α-Mg合并长大形成不规则块状;430℃固溶24 h后,显微组织中共晶β(Mg17Al12)溶解消失,Al元素在组织中分布均匀,晶内和晶间残留Al Mn未熔化合物。不同固溶温度下,随着时间延长,试样硬度减小,抗拉强度和伸长率先增大后减小;随着固溶温度提高,试样抗拉强度和伸长率的波峰提前,但峰值减小。400℃固溶处理16 h后,抗拉强度和伸长率分别为237 MPa和13.8%,较半固态压铸件分别提高18.5%和103%。     

固溶处理对铸造AM50镁合金腐蚀力学性能的影响

研究了铸造AM50镁合金固溶处理后的组织及腐蚀力学性能的变化规律。结果表明,固溶处理后,由于大量Al固溶进α-Mg中,AM50镁合金相组成主要为α-Mg固溶体。此外,固溶处理没有改变AM50镁合金的断裂机制,仍为准解理断裂。受最大蚀坑深度和固溶强化理论影响,在腐蚀时间为24 h前,镁合金固溶处理后的腐蚀剩余强度高于铸态;而在72 h至336 h之间,固溶处理后的镁合金剩余强度低于铸态;在432 h时,固溶处理后的合金剩余强度重新高于铸态合金。铸态和固溶处理后AM50镁合金的腐蚀速率均呈现出先大后小的规律,这种现象主要由镁合金在NaCl溶液中的腐蚀原理决定的。     

Zn含量对AM60B-xZn镁合金热处理显微组织和力学性能的影响

采用OM、XRD、TEM、硬度计和电子万能试验机研究了热处理对AM60B-x Zn(x=0、1、2、3、4、5)合金组织和力学性能的影响。结果表明:Zn元素能细化AM60B合金晶粒,并提高合金的力学性能。AM60B-x Zn合金经过固溶处理后,β-Mg_(17)Al_(12)相分解固溶到α-Mg基体中,AM60B-x Zn镁合金的强化机制为细晶强化和固溶强化;通过180℃时效处理后,AM60B-x Zn合金在18~24 h时硬度达到峰值,其中AM60B-4Zn合金时效峰值硬度最高,时效析出β-Mg_(17)Al_(12)相和Mg Zn化合物相主要分布在晶界上,时效沉淀析出强化是硬度提高的主要原因。     

热处理对Mg2B2O5w／AZ91D复合材料组织及性能的影响

研究了固溶处理和时效处理的Mg2B2o5w/AZ91D镁基复合材料组织与显微硬度之间的关系.结果表明:经过415℃固溶处理后,共晶相的分解使复合材料的硬度明显下降.时效处理使得复合材料的硬度逐渐增加并在时效处理200℃×16h后出现时效峰值201HV,然而随着时效时间的进一步增加,显微硬度降低.经固溶处理415℃×24h,基体中β-Mg17Al12相基本溶解,形成过饱和固溶体,接着时效处理8h,β-Mg177Al12相以弥散形式析出,从而使得复合材料的显微硬度提高30%;而固溶处理415℃×24h,接着200℃时效处理24h后,析出相在形貌上由连续细小析出相向非连续粗大析出相过渡,这使得复合材料的显微硬度下降到183HV.     

热处理对汽车用AZ91镁合金微观组织和力学性能的影响

研究了汽车用AZ91镁合金挤压后固溶时效处理对其微观组织和力学性能的影响。结果表明:AZ91镁合金的微观组织主要由基体α-Mg和约20.6wt%的β-Mg17Al12相组成,晶粒平均尺寸约为22μm。固溶处理后合金发生再结晶,β相完全回溶到α-Mg基体,约有15.6wt%的二次β相在时效过程中析出。AZ91镁合金在410℃固溶8 h后拉伸强度略微增大,而固溶处理16 h后拉伸强度降低。合金随后在200℃时效8~16 h的过程中析出细小二次β相,增加了晶内位错运动和晶界滑动阻力,使合金的拉伸强度逐渐增大。时效24 h后因细小二次β相的粗化而使合金力学性能降低。挤压态AZ91镁合金较优的固溶时效工艺为:410℃×8 h,空冷+200℃×16 h,空冷。     

固溶处理对Mg-10.5Gd-1.0Y-1.0Zn-0.5Zr铸造镁合金的显微组织和力学性能的影响

对Mg-10.5Gd-1.0Y-1.0Zn-0.5Zr镁合金进行480℃固溶保温16 h的热处理试验,研究了固溶处理对铸态合金显微组织和力学性能的影响。结果显示:试验合金的铸态组织主要是由α-Mg、共晶组织组成的第二相Mg_5Gd、Mg_(24)Y_5和少量的片层状的LPSO结构相(主要是Mg_(12)YZn相)组成。试验合金经480℃保温16 h固溶处理后,合金的第二相的类型没有发生改变,但是Mg_5Gd和Mg_(24)Y_5的数量下降了,而LPSO结构相(主要是Mg_(12)YZn相)的数量有所上升。试验合金经过480℃保温16 h的固溶处理后,合金的强度上升了,但是塑性有所下降,因此,合金的固溶处理可以改善其力学性能。     

高压固溶温度对AM60镁合金微观组织和耐腐蚀性能的影响

对铸态AM60B镁合金在不同温度下进行高压固溶处理,研究合金在Na Cl水溶液中的腐蚀性能。结果表明,固溶温度的提高可促进合金中β-Mg17Al12相溶入到α-Mg基体中,并提高合金的抗腐蚀性能,尤其是温度超过400℃以后。     

保温温度对AM60B镁合金压铸组织和性能的影响

采用等温热处理方法制备半固态AM60B镁合金浆料,研究了保温温度对其组织和性能的影响。结果表明,随着保温温度的增加,压铸组织的固相率逐渐减少,固相颗粒也逐渐分开。拉伸性能先增加后减小,保温温度为610℃时,拉伸性能达到最大,为176 MPa。     

固溶时效对挤压态AM60镁合金显微组织与硬度的影响

以挤压态AM60镁合金为对象,研究了固溶时效处理对合金显微组织和硬度的影响。结果表明,固溶处理5 h后,呈网状连续分布在晶界处的Mg17Al12基本全部溶入α-Mg基体中,时效处理后再以颗粒的形式重新析出并弥散分布在晶粒内部。固溶处理后,AM60镁合金的硬度有所下降,固溶7 h时硬度达到最低值71 HBS。随着时效时间的延长,合金的硬度先升高后降低,时效处理3 h时硬度达到最大值。     

触变成型镁合金铸件热处理显微组织的演变

通过金相显微镜、SEM及XRD等观察手段研究了触变成型AZ91D镁合金铸件固溶、时效处理时显微组织的演变。结果表明:触变成型AZ91D镁合金在415℃时固溶处理时β相溶解入α-Mg固溶体的速度比高压压铸的快。在固溶处理初期,铝元素从β相扩散至块状初生α-Mg相,导致块状初生α-Mg晶粒周围形成富铝晕圈。时效处理时,触变成型铸件在5h左右硬度达到峰值,高压压铸铸件在12h左右达到峰值。触变成型铸件时效析出方式存在片层状不连续析出和针状连续析出两种。     

固溶压力对AM60镁合金组织和性能的影响

对铸态AM60镁合金在施加不同压力作用下(常压及3、4、5 GPa),450℃固溶处理40 min。使用金相显微镜和X射线衍射仪表征了合金的微观结构,采用显微硬度计和拉伸试验仪研究了合金的力学性能。结果表明,固溶压力的提高促进了合金中沿晶界网状分布的粗大β-Mg17Al12相的破裂并溶入到α-Mg基体。这种现象有利于合金的抗拉强度、伸长率和断面收缩率显著提高,而显微硬度有所下降。     

Effects of trace Cr on as-cast microstructure and microstructural evolution of semi-solid isothermal heat treatment ZC61 magnesium alloy

The content and kind of trace elements in magnesium alloys have important effects on their ascast and semi-solid microstructures. In this research work, effects of trace Cr on as-cast and semi-solid microstructures of ZC61 magnesium alloy were investigated by metal mold casting and semi-solid isothermal heat treatment. The results show that the addition of Cr can refine the α-Mg phase without generating a new phase, noticeably change the eutectic phase, and decrease the average size of solid particles at the same isothermal heat treatment conditions. Non-dendritic microstructures of all alloys are constituted of α_1-Mg phases, α_2-Mg phases and eutectic phases after water quenching. With isothermal temperature increased or holding time prolonged, the eutectic microstructure(α-Mg+MgZn_2+CuMgZn) at the grain boundaries in as-cast alloy is melted preferentially and then turned into semi-solid non-dendritic microstructure by processes of initial coarsening, microstructure separation, spheroidizing and final coarsening. Especially when the ZC61-0.1 Cr alloy was treated at 585 ℃ for 30 min, the ideal non-dendritic microstructure can be obtained, and the corresponding solid particle size and shape factor were 37.5 μm and 1.33, respectively. The coarsening process of solid α-Mg phase at higher temperature or longer time, which is affected by both combining growth and Ostwald ripening mechanism, is refrained when Cr is added to the ZC61 alloy.     

Influence of aging modes on microstructure and mechanical properties of AZ80 magnesium alloy

The microstructure and mechanical properties of AZ80 magnesium alloy after solid solution and aging treatments were studied by using optical microscope (OM), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy(SEM) as well as tensile testing. The results indicated that β-Mg17Al12 phase was getting to distribute discontinuously along the grain boundary after treated at 395℃ ageing for 12 h followed by water-cooling, but it did not dissolve into α-Mg completely. The residual β-Mg17Al12 phase distributed along the grain boundary and had block-like or island shapes. The size of α-Mg was getting to be coarsening but not significantly. The β-Mg17Al12 precipitates appeared in discontinuous and continuous patterns from supersaturated α-Mg solid solution after aged at 200℃. The precipitation patterns were associated with the aging time essentially. The tensile strength and elongation of the alloy increased significantly but the hardness and yield strength decreased after solid solution treatment. However, with the prolonging of aging time, the hardness and strength of alloy increased while the ductility decreased.     

镁合金减震塔的真空压铸研究

研究并对比了真空压铸生产的AZ91D和AM60合金减震塔铸件的微观组织、力学性能,考察了热处理工艺对其性能的影响。结果表明,AZ91D和AM60真空压铸件组织均由基体α-Mg和Mg17Al12相组成,固溶处理后Mg17Al12相消失,时效处理后其以非连续相形式析出。AZ91D和AM60铸件均能够热处理强化,但是AM60合金的强化效果弱于AZ91D合金。另外,真空压铸能有效消除铸件中的气孔,但无法完全消除缩松现象,不过仍可通过热处理提高真空压铸件的力学性能。     

半固态重熔加热工艺对镁合金组织与耐蚀性能的影响

详细研究了半固态重熔加热工艺参数对AZ91D镁合金半固态组织演变及其耐蚀性的影响.结果表明:AZ91D镁合金在液固双相区进行重熔处理时,合金中低熔点共晶组织首先发生熔化并隔离α-Mg树枝晶,其后被隔离的粗大α-Mg树枝晶逐步演化成为类球晶甚至发生合并长大现象.不同半固态重熔加热工艺参数对组织演化过程影响明显.     

大气下纯镁表面扩散锌钇渗层组织和性能

大气下采用固态扩散锌钇共渗的方法,在390℃对纯镁进行表面合金化改性处理。采用OM、SEM、EDS、XRD和显微硬度、电化学腐蚀极化曲线测试等方法分析渗层的组织结构、显微硬度和耐蚀性能。结果表明,经表面合金化处理,在纯镁表面获得了致密的渗层,厚约900μm。渗层由过渡层和合金反应层两部分组成,过渡层是α-Mg固溶体,合金反应层由大量的Mg7Zn3和α-Mg固溶体及α-Mg和MgZn片层状共晶组织组成,材料表层的显微硬度有很大提高,平均硬度约为纯镁的4倍,自腐蚀电位比纯镁正移87mV,自腐蚀电流密度降低了约1个数量级,耐腐蚀性能明显改善。     

Mg-6Gd-3Y-2Zn-0.5Zr镁合金的组织和性能

设计了新型Mg-6Gd-3Y-2Zn-0.5Zr镁合金,并用光学显微镜、扫描电镜及拉伸试验机对合金铸态、均匀化态及挤压态的显微组织特征和力学性能进行了研究。结果表明,铸态Mg-6Gd-3Y-2Zn-0.5Zr合金组织主要由α-Mg基体和沿晶界分布的块状长周期堆垛有序结构相组成,均匀化处理(450℃×16h)促使细小层片状的长周期堆垛有序结构相由晶界向晶内生长。挤压态Mg-6Gd-3Y-2Zn-0.5Zr合金在200℃下时效处理,无明显时效硬化现象,但挤压态合金具有优良的强韧性能,室温抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为335MPa、276MPa和17%。     

Al含量对含稀土AZ系镁合金组织及性能的影响

以含稀土AZ系镁合金为基,制备了铝含量分别为5%、7%、9%的合金试样,并对其进行435 ℃×24 h固溶+200 ℃×24 h时效处理,对试样的铸态、固溶态和时效态的显微组织进行了观察,随后测定了试样时效后的力学性能以及耐蚀性能。结果表明,铸态镁合金组织主要为α-Mg+β-Mg₁₇Al₁₂+Al₁₁(La,Ce)₃和(La,Ce)Al₄;随着Al含量的增加,β-Mg₁₇Al₁₂和稀土化合物相增多,晶粒细化。固溶处理后,组织中的β-Mg₁₇Al₁₂相会逐渐溶解,随着Al含量的增多,溶解将会不完全,未溶的强化相β-Mg₁₇Al₁₂和稀土化合物相弥散分布在晶界及其附近处。时效处理后,随着Al含量的增加,组织中继续析出的β-Mg₁₇Al₁₂相增多,稀土化合物相尺寸细化。随着Al元素的增多,试样的抗拉强度和硬度逐渐增大,塑韧性则愈来愈差,耐腐蚀性越来越好。