SiC对AM60B合金的晶粒细化效果与机理分析

研究了Sic对AM60B镁合金组织细化的影响.在不同温度下添加不同含量的Sic的研究发现,在790℃时添加0.2%Sic时AM60B合金细化效果最佳,平均晶粒度约为60-70μm.同时对细化机理进行了分析,认为Sic加入合金后释放出C原子,C与Al元素反应生成了Al4C3,为合金提供了大量异质形核,从而使合金显著细化,即相当于是一种良好的晶粒细化剂.     

Mg-Al4C3-Ce中间合金对AZ91D镁合金显微组织与性能的影响

采用粉末原位合成工艺成功制备了新型Mg-50％Al4C3-xCe (x=2％、4％、6％、8％)中间合金,并利用x射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)对其进行物相鉴别和形貌分析.在AZ91D镁合金中加入1.2％(Mg-50％Al4C3-xCe)中间合金可明显细化枝晶组织,枝晶形貌由六重对称的树枝状演变为花瓣状,而且晶粒尺寸明显减小.当中间合金中Ce含量为6％时,合金的平均晶粒尺寸由基体合金的360 μm降至65 μm.显微组织的细化有利于合金的强韧性能及耐腐蚀性能的明显提高.     

Nd变质处理对AM60合金组织细化的影响

以AM60镁合金为研究对象,通过改变变质剂Nd的加入量,细化AM60镁合金的晶粒.采用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪等分析手段,检测AM60镁合金的显微组织及力学性能,分析变质剂Nd对AM60镁合金的细化机制.结果表明,在AM60镁合金中加入变质剂Nd可以起到晶粒细化作用;当变质剂Nd的加入量为0.6%时,细化效果最为显著;但当加入量达到0.9%时,其晶粒尺寸有增大趋势.添加Nd变质后,AM60镁合金的力学性能得到提高.     

Ce和Mg-Al4C3中间合金细化AZ31B镁合金的组织

采用SEM、EDS和XRD等测试手段,研究稀土元素Ce和Mg-50Al4C3中间合金对AZ31B镁合金显微组织的细化效果.结果表明,加入0.5%的Al4C3可显著细化AZ31B镁合金的枝晶组织和晶粒尺寸;添加0.5%的Al4C3和0.3%的Ce使合金的枝晶组织和晶粒尺寸进一步细化,α-Mg的平均晶粒尺寸由基体合金的280 μm降至约50 μm,同时,β相由连续网状转变为不连续的网状和细小的粒状,且产生新相Al4Ce.通过能谱分析及面错配度计算证实,Al4C3可作为初生α-Mg晶粒的良好异质核心.加入稀土元素Ce引起合金成分过冷的增加,从而能够激活固/液界面前沿潜在的Al4C3形核,提高Al4C3的形核率.     

晶粒细化工艺对AM60镁合金组织性能的影响

简述了Mg—Al系镁合金的晶粒细化工艺。利用X射线荧光光谱仪、光学显微镜、布氏硬度计、电子天平和MTS材料试验机等设备研究了C2Cl6作为晶粒细化剂对AM60镁合金铸件成分、密度、显微组织和力学性能等的影响。结果表明，C2Cl6能够起到良好的晶粒细化效果，可以显著地提高铸件的力学性能。在最佳使用量下，铸态AM60镁合金的晶粒尺寸可以从未使用C2Cl6时的250μm减小到70μm，抗拉强度和伸长率分别为237MPa和18．9％，分别提高了11．3％和65．8％。同时，对C2Cl6在Mg—Al系镁合金中的晶粒细化与性能强化机理进行了探讨。     

MgCO_3对AZ81镁合金晶粒的细化行为及影响机制

添加不同量的MgCO_3对AZ81镁合金进行晶粒细化实验,结果表明:MgCO_3对AZ81镁合金细化效果明显,当加入量w(MgCO_3)=1. 2%时,合金晶粒最小;随后继续增加MgCO_3加入量,晶粒又开始变粗大。经X射线衍射发现MgCO_3加入后,合金中出现新的Al4C3相;经计算,Al4C3与α-Mg晶格常数相近,晶粒错配度小,Al4C3成为α-Mg基底的异质形核质点从而细化晶粒。     

新型Al-Ca-C中间合金对AZ91合金的细化作用

以Al粉、CaC2粉为原料,采用粉末冶金及原位合成法制备了一种新型Al-Ca-C中间合金用于AZ91合金的晶粒细化,Al-Ca-C中间合金中含有Al4C3、CaAl2、CaAl4相.试验表明,该中间合金对AZ91镁合金有良好的晶粒细化作用.当加入1.0％的Al-Ca-C中间合金时,AZ91合金的晶粒尺寸由原来的120～150 μm减小到40～50 μm.分析认为镁合金的细化机理为,Al4C3充当了α-Mg的异质形核核心,熔体中Ca与C原子则由于成分过冷进一步促进了晶粒细化.     

AM60B镁合金的Al5Ti1B细化工艺研究

研究了不同处理参数下,A15Ti1B对AM60B镁合金的细化工艺.结果表明:当加入0.3wt％细化合金,在780℃保温30min后浇注时,AM60B合金平均晶粒尺寸由348 μm变为73 μm.由于TiB2与α-Mg晶粒错配度相差较小,异质核心促进镁合金形核,从而细化合金,随着细化温度和时间的变化,晶粒的细化效果又有所不同.     

Al-Ti-B对AM60B镁合金晶粒细化效果的研究

研究了Al—Ti-B中间合金在不同工艺条件对AM60B镁合金的细化效果。结果表明当加入的中间合金达N0．3％（质量分数）,在780℃的变质温度下保温30min后浇注时,AM60B合金平均晶粒尺寸由348μm变为73μm,具有良好的细化效果。     

Mg-Al4C3中间合金在AZ91D镁合金中的细化效果及机理

采用SEM、EDS和XRD等测试手段研究粉末原位合成法制备的Mg-50%Al4C3中间合金对AZ91D镁合金显微组织的细化效果.结果表明:中间合金的加入可显著细化AZ91D镁合金的α-Mg晶粒.当Al4C3的含量为1.0%时,α-Mg晶粒的尺寸由基体合金的142.9 μm降至63.2 μm,降低幅度约为56%,且共晶组织形貌发生明显改变,由完全离异的骨骼状β共晶组织和共生生长层片状α+β共晶组织转变为蜂窝状的α+β部分离异共晶组织,同时β相的尺寸变小、分布更趋弥散.通过能谱分析、面错配度计算及差热分析,证实Al4C3可成为初生α-Mg晶粒的良好异质核心.此外,显微组织的细化导致合金力学性能的提高.     

La对AZ61镁合金组织及性能的影响

研究添加稀土La含量为(0,0.5,1.0,1.5)％对AZ61合金的微观组织及室温力学性能的影响.结果表明:加入0.5％ ～1.5％的稀土后,铸态AZ61合金组织中的β-Mg17Al12相明显变得细小,形成了针状的Al11La3相.当稀土含量超过1.0％时,针状的Al11 La3相开始粗化长大,β-Mg17 Al12相的网状结构开始分离,变得细小;La的加入可以提高AZ61合金力学性能,当加入的La含量为1.0％时,AZ61合金的力学性能最好.因此,AZ61合金中加入La的质量分数为1.0％时,为合金化的最佳值.     

Er含量对汽车发动机用AM50合金组织与耐蚀性的影响

对汽车发动机用AM50合金进行了Er合金化处理;采用扫描电镜(SEM),X射线衍射仪(XRD),浸泡试验和电化学试验研究了Er含量对AM50合金组织和耐蚀性的影响。结果表明:Er微合金化的AM50合金中除了含有α-Mg相和β-Mg_(17)Al_(12)相外,还形成了Al_7ErMn_5相和Al3Er相;随着Er含量的增加,合金的腐蚀速率总体表现为先降低而后升高的趋势,腐蚀后抗拉强度呈现先增加而后降低的趋势,而强度损失呈现先减小而后增大的趋势;Er添加量为0.5%(质量分数)时,AM50合金具有最佳耐蚀性和拉伸性能。     

固溶处理对AM60B镁合金半固态组织的影响

采用金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)研究了固溶处理对AM60B镁合金半固态组织的影响。结果表明,415℃固溶处理16h的AM60B镁合金锭料,经610℃部分重熔后可得到初生相颗粒细小、圆整、均匀的半固态组织。AM60B镁合金经415℃×16h固溶处理后,β-Mg17Al12相已完全溶解于α-Mg基体中。在610℃的等温热处理过程中,固溶阶段粗化的枝晶臂重熔,从而导致组织分离是形成这种组织的主要原因。     

微量元素Sr对AM60B镁合金组织和性能的影响

利用光学显微镜(OM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、电子万能试验机、数显洛氏硬度计和显微硬度仪研究微量Sr对镁合金AM60B的铸态组织和力学性能的影响。结果表明,添加微量元素Sr可以细化镁合金的晶粒,而不改变基体α-Mg相的枝晶形貌,但可改变γ相的形态和大小,从连续或断续网状、长条状,变为卵石状或颗粒状。Sr对AM60B镁合金的抗拉强度和延伸率的影响具有相似的趋势,即随着Sr含量的增加,合金的抗拉强度和延伸率呈现先升后降的趋势,当Sr含量为0.05%时抗拉强度和延伸率分别达到最大值191.82MPa和4.63%,而洛氏硬度和显微硬度随着Sr含量的增加而增大。AM60B镁合金断裂方式存在着由解理断裂向准解理断裂再向解理断裂转化的模式。     

微量钒对AZ91D镁合金显微组织的影响

研究了添加微量钒对AZ91D镁合金显微组织的影响。在AZ91D镁合金熔炼过程加入AlV55中间合金引入钒元素,用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和X射线衍射等分析研究了加钒前后合金组织的变化以及钒在合金中的存在形式。结果表明:钒的引入使β-Mg17Al12相由不连续网状逐渐离散化,钒在AZ91D合金中主要以新相Al3V形式溶解或分散于β-Mg17Al12相和α-Mg基体中。高熔点的新相Al3V在AZ91D镁合金凝固过程中先于其他相生成聚集在固液界面前沿,抑制晶粒的长大;同时由于α-Mg相细化而使晶界面积增加,相应的单位面积晶界处发生共晶反应的熔液体积减少,生成的β-Mg17Al12相变得细小。同时由于晶粒尺寸减小以及晶界处Al3V相的强化作用,AZ91D合金的硬度随着添加钒含量的增加呈增大趋势。     

Sm对AM60合金显微组织和力学性能的影响

借助光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和DNS100电子万能试验机研究AM60合金中加入Sm后的显微组织和力学性能,并分析Sm对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,添加元素Sm可以细化镁合金的晶粒,改变β相的形态和大小,从连续或断续网状、长条状,变为卵石状或颗粒状均匀弥散分布在α-Mg基体上,显著改善合金的显微组织。Sm的加入可形成稳定性较高的颗粒状Al2Sm高温化合物相。随着Sm含量的增加,合金的抗拉伸强度和伸长率呈现先升后降的趋势,当Sm含量为1.0%(质量分数,下同)时抗拉伸强度和伸长率分别达到最大值210MPa和6.9%。室温下AM60合金的断口呈解理断裂,加入Sm变质后其断口形貌表现为准解理+局部韧性断裂特征。     

Effects of La2(CO3)3 on microstructure and mechanical properties of ZM-5 magnesium alloy

The optical microscope (OM), scanning electron microscope (SEM) with energy dispersive spectrometer(EDS) and X-ray diffractometer (XRD) are employed to analyze the effect of La2(CO3)3 on microstructure and mechanical properties of ZM-5 magnesium alloy, and effect of holding time on mechanical properties of the alloy.Experimental results show that the as-cast microstructure of ZM-5 alloy with the addition of La2(CO3)3 is composed of α-Mg, β-Mg17Al12, Al11La3 and Al8LaMn4 phases and the microstructure can be refined significantly by adding La2(CO3)3.As a result, the morphology of coarse β-Mg17Al12 phase can be alternated from the semi-continuous net shape to a discontinuous, even to a granular shape, and to be diminished in their sizes and dispersed in their distributions.     

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。     

MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF Mg-Li ALLOY WITH Ca ADDITION

Mg-9wt%Li-2wt%Zn alloy was prepared and studied in this article. The addition of Ca to the alloy from 0.1wt% to 1wt% can refine the α-Mg and the best effect of refinement occurs when Ca content is 0.4wt%-0.5wt%. The billets can be rolled to thin sheets at room temperature, from which it is obvious that the addition of Ca improves alloys ormalin. while it decreases with the excess addition of Ca. The results also show that the ultimate tensile strength （UTS） and yield strength （YS） of the alloy with lwt% Ca may rise by 28% and 25%, respectively, however, the elongation decreases. It is clarified that the adsorption of proper Ca on the grain boundaries refines α-Mg and improves the tensile properties, but the presence of excess Ca and stable Ca2Mg6Zn3phase worsens the elongation.     

Effects of in-situ ZrB2 particle on grain refinement of ZrB2/AZ91D magnesium matrix composite

In-situ ZrB2/AZ91D magnesium matrix composite was successfully synthesized with Al/K2ZrF6+NH4BF4 by means of Direct Melt Reaction.The fabricated ZrB2/AZ91D magnesium matrix composite through direct melt mixing method was investigated.Results from X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) confirmed the existence of ZrB2 particles in the AZ91D alloy,and most ZrB2 particles were in the size range of just several microns,some even to 100 nm.The cast specimens were studied through corrosion testing and heat treatment.The average grain size of AZ91D decreased markedly from about 250μm to 50μm.In addition,the shape and size of the β-Mg17Al12 phase as well as the morphologies of primary α-Mg in the magnesium matrix composite were greatly changed.The network structure of the β-Mg17Al12 phase was broken into small blocks and the size of α-Mg decreased significantly.