混合稀土RE对Mg-10Al合金组织及性能的影响

研究了不同质量分数的混合稀土对Mg-10Al合金显微组织和力学性能的影响。研究结果表明:加入混合稀土RE后,Mg-10Al合金的晶粒明显细化,β相由网状变为颗粒状,RE与铝结合形成Al2RE和Al11RE3新相,合金的抗拉强度和伸长率均得到显著提高,且随RE质量分数增加,呈先增大后降低的趋势。在RE质量分数为1.5%时,合金组织细化效果最好,抗拉强度达到最大值,从Mg-10Al合金的81 MPa提高到164 MPa.而伸长率则在RE质量分数为0.5%时达到最大值,由Mg-10Al合金的0.5%增加到1.56%.     

二元Mg-Al合金铸态及ECAP态组织与性能研究

研究了不同Al含量镁铝二元合金铸态及等通道挤压(ECAP)态组织特征和性能.结果表明:铸态Mg-Al二元合金在含Al(10%～25%,质量分数,下同)范围内,随Al含量增加,α-Mg初晶体积分数逐渐减少,形态由不规则的团絮状变为蔷薇花状,直至小块状;共晶组织体积分数剧增,硬脆相β-Mg17Al12呈网状连续分布,α和β两相以共生生长方式成为片层状共晶组织;ECAP能明显破坏硬脆相β-Mg17Al12网状连续分布,细化共晶组织和初晶α,并能使初晶α中析出弥散细小的β,起到弥散强化作用,使不同Al含量的Mg-Al二元合金不仅抗拉强度得到显著提高,而且塑性获得极大改善,尤其是Mg-15Al合金,ECAP后抗拉强度σb从150 MPa提高到269.3 MPa,延伸率δ由0.05%提高到7.4%.     

新型细化剂对Al—Si—Cu合金组织和性能的影响

研究表明，ＡｌＴｉＣ系新型细化剂可使ＡｌＳｉＣｕ合金的铸态晶粒尺寸由４０００～５０００μｍ细化到２００～３００μｍ，共晶硅相的形状和尺寸由５０μｍ×２μｍ的长条细化到１μｍ左右的圆点，合金力学性能明显提高     

Be对铸态Al-Fe-V-Si合金组织及性能的影响

元素Be的加入使铸态Al-Fe-V-Si合金中粗大针状的铝铁相得到明显改善,基体晶粒得到细化,力学性能提高。在分析试验结果的基础上,对不同Be添加量的细化变质效果做了比较,综合来看,加入1.28?的合金中针状铝铁相已经消失,基体晶粒细小,力学性能较好。     

复合变质对过共晶高硅铝合金组织和性能的影响

研究了复合变质对过共晶铝硅合金组织和性能的影响 ,实验结果表明 :经采用ZXH复合变质剂变质处理后 ,过共晶铝硅合金中的初晶硅晶粒平均尺寸由变质前的 2 5 0 μm变为 35 μm ,抗拉强度由变质前的 178MPa提高到2 36MPa ,冲击韧度由变质前的 7J/cm2 提高到 15 .4J/cm2 。所使用的这种新型变质剂具有同时细化初晶硅和共晶硅的功效 ,且具长效性。由此说明 ,这种复合变质剂是一种强效变质剂 ,工艺宽容性好 ,便于在生产中推广应用。     

行波磁场对Cu-Ni-Si-Mg合金组织和性能的影响

研究了在凝固过程中行波磁场对Cu-Ni-Si-Mg合金组织和性能的影响。结果表明,随着磁场电流强度的增加,在晶粒细化的同时,合金的组织形貌逐渐向等轴晶转变,树枝晶在磁场的作用下尺寸不断减小。磁场电流为90 A时晶粒细化效果最好,铸锭几乎全部由细小的等轴晶组成,晶粒尺寸降至(0.5±0.19) mm,相比于未加行波磁场的合金,晶粒细化了约94%。采用透射电子显微镜对显微组织进行观察,并对衍射花样进行标定,发现晶界处的析出相为δ-Ni2Si。在磁场电流为60 A的条件下,合金的拉伸性能最好,与未施加磁场的样品相比,屈服强度提高了41.8%,抗拉强度提高了12.9%,但合金的硬度不受行波磁场影响。本文通过行波磁场细化晶粒,为提高时效强化型铜合金的强度提供了一种可规模化生产的技术。     

Ca对超轻Mg-Li-Al合金显微组织和力学性能的影响

本试验熔制了Mg-5,9,16%Li-2%Al合金,研究了添加不同Ca含量对合金组织和性能的影响.通过显微观察可知,元素Ca对显微组织中的α相(hcp)和β相(bcc)有细化作用.通过EPMA分析可知,Ca主要富集在晶界处,合金中的晶界网格为Ca和Al的富集物,为Al2Ca化合物.显微组织细化机理可以认为,由于Ca在晶界处的吸附作用极大的抑制了晶粒的长大而使其细化.室温下进行拉伸测试,结果表明,添加1?可以提高合金的强度,却降低合金的塑性,分别是因为元素Ca的细化作用和晶界处Al2Ca具有脆性的原因.     

等通道转角挤压对镁铝硅合金组织性能的影响研究

以不同硅含量(0.5%、1.5%)的Mg-Al-Si合金为原料,在自制的120°转角的等通道转角模具中,以Bc路径进行多道次等通道挤压实验,研究挤压工艺对镁合金组织及力学性能的影响。实验发现:在料温为400℃,模具温度为380~400℃时,可以挤压出宏观无裂纹,外形完整,微观组织趋向均匀且存在Mg2Si相的试样;与原始铸态尺寸50~100μm相比,随挤压次数增加,多次挤压后晶粒明显细化,并且组织更加均匀。从力学性能对比发现,挤压后试样的硬度、抗拉强度和伸长率随挤压次数增加明显增加;拉伸断口呈韧窝状,随着挤压道次的增加,韧窝尺寸减小,韧窝数量增多,塑性增加。     

Al-5%Ti-0.07%B对Al-Si活塞合金组织和性能的影响

研究了Al-5％Ti-0．07％B中间合金对共晶Al-Si活塞合金组织和力学性能的影响。结果表明，加入Al-5％Ti-0．07％B中间合金能细化共晶团。当加入时间不超过10min时，合金的初晶Si得到细化，硬度和抗拉强度都有所提高，当加入时间超过30min，合金的初晶Si和共晶Si都明显粗化，室温抗拉强度略有降低，硬度和高温抗拉强度略有提高。     

稀土Ho对ZA52合金显微组织及力学性能的影响

采用OM、XRD、SEM、EDS和高温拉伸试验机研究了不同Ho含量对ZA52合金的微观组织与力学性能的影响.结果表明,加入Ho能够细化基体组织,使Mg32 (Al,Zn)40相由半连续网状结构转变为孤岛状或颗粒状,同时会生成花瓣状和块状的Al2Ho相.当Ho含量超过0.5％时,花瓣状Al2Ho逐渐消失,块状相逐渐增多,随着Ho含量的增加,常温和高温下的抗拉强度和伸长率都有了显著的提高.其中添加Ho含量为1.5％时,常温抗拉强度σb和伸长率δ达到最大值分别为234.3 MPa、13.6％.高温抗拉强度σb为117.5 MPa,高温伸长率无明显变化.加Ho后的合金200℃下断裂方式属于以韧性为主的准解理断裂和韧窝断裂的混合断裂形式.     

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。     

含碳、硼变质的Mg-Al合金的显微组织与力学性能

通过光学显微金相定量分析、SEM扫描电镜及EDX分析、XRD分析以及抗拉强度测试等实验手段,研究了含碳、硼元素复合添加剂的Mg-(6%￣9%)Al合金的显微组织和力学性能的影响。试验结果表明:随着合金中Al含量的增加,在伸长率基本不变的情况下,抗拉强度显著提高。合金的抗拉强度明显增加与铝的固溶强化、第二相强化以及碳、硼的晶粒细化作用有关;而合金的伸长率随着Al的增加而基本不变的主要原因是碳、硼的晶粒细化作用。     

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。     

第二相对Mg-Ca-Sn镁合金铸态组织和力学性能的影响

研究了含有不同第二相的金属型铸造Mg-Ca-Sn镁合金的显微组织和力学性能。结果表明:在合金中Ca和Sn单独存在可以在一定程度抑制铸态基体晶粒长大,Mg2Ca在晶界或枝晶界处连续分布,Mg2Sn呈颗粒状在晶界和晶内分布。Ca和Sn同时存在时,有CaMgSn在基体上呈半连续的点状或针状,在凝固过程中可作为α-Mg的异质形核核心,与单独添加相比,镁基体的铸态晶粒尺寸显著细化。运用边-边匹配模型分析了CaMgSn化合物与α-Mg之间的异质形核晶体学关系。晶粒细化后的Mg-Ca-Sn镁合金的显微硬度得到明显提高。     

Ca对ZA104镁合金显微组织和力学性能的影响

研究了Ca的加入对金属型铸造 ZA104 镁合金铸态组织和力学性能的影响。结果表明：微合金化元素 Ca 参与了 ZA104 试验合金强化相的形成,随 Ca 含量的增加,组织由不连续、或半连续层片状、细小网格状逐渐演变成连续粗大的肋骨网状,强化相则由φ相和τ相逐渐转变为τ1、τ2两相。合金的布氏硬度值随Ca含量增加呈线性上升,但Ca含量≤0.3%(质量分数)时上升急速,而＞0.3%以后上升趋势相对缓慢;钙元素的加入,通过固溶以及形成高温强化相的形式,有效提高了试验合金的高温拉伸性能,且当添加 0.3%Ca 时,合金的抗拉强度在室温与高温状态下最佳,分别为203和190 MPa,此时,延伸率也达最大值17.3%     

钇对AZ91镁合金组织和力学性能的影响

研究了Y对AZ91镁合金组织和性能的影响.试验结果显示:Mg-7.5%Al-0.7%Zn-0.15%Mn-xY铸造镁合金的显微组织主要由α(Mg)基体、β(Mg17Al12)相、λ(Al2Y)相组成.一定量的Y能明显改善合金的组织,有效提高合金的室温和高温力学性能.过量的Y则使合金组织粗大,降低合金的力学性能.     

熔体过热处理对AZ91D镁合金组织与性能的影响

采用自制的电阻炉研究熔体过热温度对AZ91D镁合金凝固组织和力学性能的影响规律。结果表明:AZ91D镁合金的铸态组织随着熔体过热温度的提高由树枝晶形态向等轴晶转变,晶粒尺寸逐渐减小,超过850℃后晶粒尺寸变化不大。AZ91D镁合金的抗拉强度、条件屈服强度和伸长率均随熔体过热温度的提高呈先增大后减小的变化趋势,力学性能在850℃时达到最大值。DSC分析表明,提高熔体温度使凝固开始点温度降低,凝固区间缩小,临界晶核半径减小,增加了熔体中的过冷度,提高了熔体中非均匀形核率,是镁合金晶粒细化的主要原因。熔体过热温度的提高导致共晶温度提高,使共晶相粗大。     

稀土Y对AZ31镁合金金相组织和力学性能酌影响

研究了稀土元素Y对AZ31镁合金金相组织和力学性能的影响。结果表明：当稀土添加量为0．6％～0．9％时，仅（Mg）基体晶粒变细，并且加入量为0．9％时得到更细化的组织，13相（Mg17Al12）在晶界由连续网状变为断续弥散状分布，由于α（Mg）基体晶粒的细化和p柏形貌的改善，合金的力学性能有提高；当稀土添加量为1．2％时，α（Mg）基体晶粒显著粗化，β相（Mg17Al12）内部出现针状和圆盘状的第二相，力学性能下降。     

镧对锌铝合金显微组织和力学性能的影响

采用微合金化方法研究了微量稀土元素镧对锌铝合金显微组织和力学性能的影响.研究结果表明,稀土与合金熔液中的锌和铝反应生成的细小稀土化合物可作为α-Al相的有效异质形核核心,适量的稀土元素镧能阻碍初生η-Zn相枝晶的生长,细化锌铝合金的显微组织;适量的稀土元素使锌铝合金的抗拉强度和伸长率明显提高,稀土镧元素的最佳加入量为0.05%,此时锌铝合金具有较好的综合力学性能.