Mg—Mn合金在力学环境下的行为研究

试验研究了Mn含量对镁合金力学性能的影响。通过在工业纯镁中加入2％～6％的Mn形成镁锰系列合金。Mn含量为6％的合金中脆硬相增多,所以合金的抗拉强度和伸长率有所较低。拉伸实验表明,过多的锰会降低镁锰合金的力学性能。     

MB15镁合金半固态压缩力学行为研究

通过MB15镁合金半固态等温压缩试验，研究了半固态材料的力学行为，提出了触变强度是半固态金属在稳态变形过程中触变点的应力，即半固态金属固体骨架所能承受的最大正应力，并分析了加热温度、应变速率、保温时间、固相晶粒大小、晶粒圆整度及材料本身的强度等因素对半固态触变强度的影响，提出了触变强度的存在条件。结果表明，半固态触变强度随着加热温度的升高、应变速率的降低及保温时间的延长而降低，随着固相晶粒的减小、晶粒圆整度的增加及材料本身强度的增加而增加；当半固态材料内部的固相颗粒相互连结形成固体骨架时，存在触变强度。     

力学载荷作用下合金的高温氧化行为研究状况

综述了合金在力学载荷作用下的高温氧化行为,包括 氧化动力学、合金的选择性氧化、内氧化、晶界氧化、氧化产物及氧化膜完整性等.同时也 简单地介绍了复杂应力如循环载荷、蠕变与疲劳交互作用对合金氧化行为的影响.     

Fe-Cr-Mn合金在湿润环境中的氧化行为研究

研究比较了Fe-13Cr-xMn(x=0.5,1,2) 系列合金在干燥和湿润空气中800 ℃下的氧化行为。结果表明,在干燥气氛中合金表现出良好的抗氧化性能,当Mn含量低于1%时有助于合金表面生成阻碍Cr挥发的 (Mn,Cr)₃O₄尖晶石相;而当Mn含量达到2%,合金表面则会产生Mn₂O₃,从而影响合金的抗高温氧化性能。在含水蒸气气氛中,合金发生了失稳态氧化,表面生成了大量氧化物,合金的氧化速率随Mn含量的增大而减小,主要原因是Mn含量增加导致膜层中形成 (Mn,Cr)₃O₄尖晶石相,从而有效阻碍了水气环境中Cr的挥发,尤其Fe-13Cr-2Mn合金在氧化初期12 h内并没有发生加速腐蚀,Fe-Cr-Mn合金的加速氧化是由表面氧化铬膜与水蒸气发生反应所致。通过SEM,XRD等分析手段深入探讨了合金加速氧化机制以及Mn效应。     

镁-锰合金抗环境腐蚀性能的研究

试验研究了Mn含量对镁合金耐蚀性的影响.通过PS-1型恒电位恒电流仪对不同Mn含量的镁合金进行腐蚀试验,并通过金相检验和X射线对合金的组织和结构进行了分析.结果表明,在一定的Mn含量范围内,Mn能够有效提高镁合金的抗环境腐蚀作用.     

挤压态Mg99.2Ca0.6Mn0.2合金的力学行为及腐蚀性能研究

研究了挤压态Mg99.2Ca0.6Mn0.2镁合金的位伸行为和压缩行为,探讨了合金在不同PH值的SBF模拟体液中的电化学极化曲线和阻抗谱,以评定合金的腐蚀性能,为镁合金植入材料的制备提供依据。结果表明：挤压态Mg99.2Ca0.6Mn0.2合金表现出准解理断裂的特征,抗拉强度、屈服强度、延伸率分别为279 MPa、251 MPa和11%,抗压强度为330 MPa。腐蚀介质的PH值对合金的腐蚀性能有显著影响。随着腐蚀介质PH值升高,阻抗谱弧半径大幅度增大,合金的腐蚀电位升高,腐蚀电流密度降低,合金的腐蚀速率明显下降。在阻抗谱的低频端出现了一个时间常数。PH值为7.2和10的SBF溶液中的瞬时腐蚀速率分别为4.1 mm/a和0.2 mm/a。     

镁及镁合金在环境(介质)中的腐蚀行为

叙述了镁和镁合金的化学电化学腐蚀特点,较全面的介绍了镁合金在不同环境(介质)中的腐蚀性能,为镁合金的腐蚀保护提供了可以借鉴的依据。     

高固相率MB15镁合金半固态压缩力学行为研究

通过MB15镁合金半固态等温压缩试验,研究了高固相率半固态材料的力学行为,提出了触变强度是高固相率半固态金属在稳态变形过程中的触变点的应力,即半固态金属固体骨架所能承受的最大正应力,并分析了加热温度、应变速率、保温时间、固相晶粒大小、晶粒圆整度及材料本身的强度等因素对半固态触变强度的影响,提出了触变强度的存在条件.结果表明,半固态触变强度随着加热温度的升高、应变速率的降低及保温时间的延长而降低,随着固相晶粒的减小、晶粒圆整度的增加及材料本身强度的增加而增加,当半固态材料内部的固相颗粒相互连结形成固体骨架时,存在触变强度.     

应变速率对AZ31挤压变形镁合金力学行为的影响

通过静态拉伸试验机和高应变速率冲击拉伸试验装置,对AZ31挤压镁合金分别进行了不同应变率下拉伸力学性能的试验,获得了各应变速率下完整的应力-应变曲线。并通过扫描电镜对其拉伸断口进行分析。结果表明,其屈服应力、拉伸强度随着应变速率的增加而增加,失稳应变则随着应变速率的增加而有所减小;而弹性模量则对应变率不敏感。采用Johnson-Cook材料模型描述AZ31镁合金应变速率相关的应力应变本构模型,其拟合结果和实验结果基本相吻合。扫描电镜断口分析结果表明,动态和静态的断裂方式基本相同,都是以准解理断裂特征为主,局部区域伴有解理断裂。     

高应变速率对挤压态AZ61镁合金力学行为的影响

采用光学显微镜对挤压态AZ61镁合金的显微组织进行了观察,利用Hopkinson杆杆测试技术对挤压态AZ61镁合金进行了高应变速率冲击拉伸试验,测定了该合金在不同应变速率下的完整动态应力-应变曲线;对该合金在高应变速率下动态应力-应变行为及其应变速率对挤压态AZ61镁合金的屈服行为及其断裂机制的影响进行了分析.结果表明,在整个加载过程中,材料的弹性模量变化很小;在拉伸过程中,该材料表现出明显的屈服点.随着应变速率的增加,材料的抗拉强度相应增大,失稳应变相应减小,但表现出的应变速率强化效应不明显.采用SEM对其断口进行分析,结果表明挤压态AZ61镁合金拉伸断口对应变速率不敏感,表现为以韧性为主伴有少量解理特征的混合断裂.     

铸造Al-25Si-xFe-yMn合金凝固组织的研究

利用SEM、EDX和XRD等方法,分析了铸造Al-25Si-xFe-yMn合金的凝固组织,其中,Mn与Fe之比(y/x)在0～1之间。结果表明,Mn能显著改善Al-25Si-xFe-yMn合金的凝固组织,在凝固过程中能生成α-Al15(Fe,Mn)3Si2相,而取代针状δ-Al4FeSi2和β-Al5FeSi相。另外,随着y/x比值的提高,α-Al15(Fe,Mn)3Si2相的含量不断增多,而针状相的含量却减少,当y/x比值增加到1时,只存在α-Al15(Fe,Mn)3Si2相。     

6016铝合金高温流变应力行为研究

在变形温度420～540℃、应变速率0.001～1 s-1时,利用Gleeble-1500热模拟试验机采用圆柱体等温热压缩试验对6016铝合金热变形流变应力行为进行研究,讨论实验条件对应变硬化指数n和应变速率敏感性指数m的影响.结果表明:6016铝合金流变应力受应变速率和变形温度的影响明显,流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率提高而增大;当温度大于420℃时,应变硬化指数n受温度和应变速率影响较小;温度为500℃、应变速率为0.001s-1时,其应变速率敏感性指数m达到0.3036;可用Zener-Hollomon参数的双曲正弦形式来描述6016铝合金热压缩变形时的流变应力行为;拟合曲线与实验曲线能很好吻合.     

铸造镁合金疲劳研究现状

归纳了典型铸造镁合金的疲劳强度和疲劳寿命研究现状,介绍了铸造镁合金疲劳裂纹的萌生及扩展机制,以及基体组织、晶粒尺寸、第二相、铸造缺陷和工作环境等多种因素对镁合金疲劳性能的影响规律,总结了提高镁合金疲劳性能的方法,最后对铸造镁合金疲劳方面的研究进行了展望。     

铸造镁基多孔材料在振动环境中的行为

讨论了振动环境中镁合金／珍珠岩多孔复合材料的阻尼性能。利用真空浸渗法制备复合材料。从理论上分析了珍珠岩多孔复合材料的阻尼机制。     

Ti6321钛合金再加载力学行为研究

对经轻气炮预冲击的Ti6321钛合金双态组织样品进行准静态压缩和动态压缩再加载试验,探究冲击后其力学性能的变化。利用光学显微镜(OM)和透射电子显微镜(TEM)对其微观组织演化进行观察并分析。结果表明,经预冲击后的Ti6321钛合金的静动态屈服强度、平均流变应力较原始样品有所升高,但断裂应变、冲击吸收功明显下降,且经过预冲击的样品经动态再加载后更易出现绝热剪切破坏。TEM结果表明,经轻气炮预冲击过后的样品内部有孪晶生成,从而导致了Ti6321钛合金表现出冲击波强化效应。     

铸态锰白铜合金时效工艺的研究

对铸态锰白铜白合金的时效强化进行了探索性地试验和研究，结果表明：在400-470℃直接进行时效72h以上，可以达到理想的强化效果。     

可热处理铸造Al-Si系合金时效行为研究

研究了可热处理铸造Al-Si系合金的时效行为。发现合金的时效硬化曲线表现出不同的单、双峰硬化特征。透射电镜(TEM)、高分辨电镜(HRTEM)观察和差示扫描量热仪(DSC)分析证实，时效硬化的单、双峰现象与合金的时效析出序列密切相关，AlSiMg合金的GPⅡ区和亚稳定相的形成部分重叠交叉进行，造成了时效曲线上的硬度平台；在AlSiCu合金的时效过程中，GP区向亚稳定相的直接转变，造成了时效曲线上的单硬度峰。而A354和AlSiCuMg合金中GPⅡ区向亚稳相的转变有明显的时间间隔，使合金时效硬化曲线出现了双硬度峰现象。     

基于ProCAST真空条件下钛合金熔模铸造的探究

介绍了有限元软件ProCAST模拟的基本数学模型,为研究真空状态以及浇注温度对铸件质量的影响,利用ProCAST软件预测了钛合金熔模铸造实例中可能出现的宏观缩孔缺陷和氧化夹杂的位置.结果表明,真空条件下钛合金金属液流动速度加快,有利于充型,且能降低铸件的氧化夹杂含量.随着浇注温度的提高,金属液的充型能力得到改善.但过高的浇注温度会导致晶粒急剧长大,在本试验条件下,最佳浇注温度为1 850℃.     

Mn含量对Mg-5Al合金铸态组织和力学性能的影响

研究了合金元素Mn对Mg-5Al合金铸态组织和力学性能的影响。结果表明,在Mg-5Al合金中加入Mn后,合金组织细化,连续或半连续网状分布的β-Mg17Al12相逐渐转变为断续、分散的骨骼状相,晶界附近出现颗粒相并且数量逐渐增多。随着Mn含量增加,合金室温抗拉强度、伸长率及冲击韧度先上升然后下降。当Mn含量为0.3%时,合金综合力学性能最好,抗拉强度、伸长率与冲击韧度达到190MPa、7.3%与21.1J·cm-2,分别提高了7.9%、9.1%与9.3%。继续增加Mn含量至0.5%时,Al8Mn5颗粒聚集长大粗化,导致Mg-5Al合金综合力学性能下降。