挤压铸造准晶增强AZ91D镁基复合材料组织与性能

为了改善AZ91D镁合金的性能,采用挤压铸造法制备了Mg-Zn-Y准晶中间合金增强AZ91D镁基复合材料,研究了准晶中间合金含量对复合材料组织和性能的影响。结果表明挤压铸造工艺可以有效细化晶粒,复合材料的显微组织主要由α-Mg基体、晶界上分布的β-Mg17Al12相以及Mg3Zn6Y准晶颗粒组成,准晶颗粒和α-Mg基体之间形成稳定结合。当准晶中间合金含量为5%时,抗拉强度和断后伸长率达到最大值,分别为194.3MPa和9.2%。复合材料的强化机制为细晶强化和准晶颗粒强化。     

Mg-Zn-Nd准晶对AZ91合金耐腐蚀性能的影响（英文）

通过添加不同量的Mg-Zn-Nd准晶中间合金提高AZ91合金的耐腐蚀性。利用配有能谱分析(EDS)的扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射仪(XRD),失重试验和动电位极化测量研究了添加Mg-Zn-Nd准晶中间合金的AZ91合金微观组织和腐蚀行为。结果表明:添加Mg-Zn-Nd准晶中间合金后,AZ91合金的显微组织明显细化,β-Mg17Al12相由连续的网状分布变成不连续的断网或颗粒状分布。此外,β-Mg17Al12相明显减少。当添加质量分数6%MZN准晶中间合金时,合金具有最好的耐腐蚀性,腐蚀速率是0.8(mg·cm-2)/d,仅是AZ91合金腐蚀速率的1/15。但过多的MZN准晶中间合金的添加,会导致AZ91合金有较差的耐腐蚀性。     

Mn对Mg—Zn—Y合金中准晶相凝固组织形貌的影响

讨论了Mn对镁基准晶中间合金中三维二十面体球形准晶相形成过程的影响。研究表明：当在Mg-Zn-Y基准晶中间合金熔体中加入一定量的Mn元素后，在常规铸造条件下的结晶凝固过程中，完全可以改变Mg-Zn-Y基准晶中间合金中准晶的形成过程，获得稳定的均一二十面体初生Mg45Zn47Y5Mn3准晶相，避免了十面体准晶相的出现，改变了准晶相最终的形貌，由于Mn的加入，使初生准晶相的颗粒尺寸明显变小，使之由尺寸为60gm～80gm的花瓣状变成尺寸为≤20gm的球形状。Mn的加入，降低了镁基准晶中间合金的生产成本，为工业化生产提供了便利条件。     

Mg-Zn-Gd准晶增强AZ31镁基复合材料的摩擦磨损性能

以Mg-Zn-Gd准晶中间合金为增强相,AZ31镁合金为基体合金,采用多次循环塑性变形技术制备准晶增强镁基复合材料,并在低载荷条件下对合金和复合材料进行耐磨性能研究。结果表明:当变形次数为250次时,准晶中间合金含量为10%(质量分数)的复合材料中第二相分布最为均匀;AZ31镁合金和复合材料的摩擦因数均随载荷的增加而略有降低;高热稳定性及高硬度准晶的加入有效提高复合材料的耐磨性能。     

Al70—xCu8Fe10Cr12Cex准晶合金的凝固形貌及组织

研究了Ｃｅ对ＡｌＣｕＦｅＣｒ准晶合金凝固特性的影响。结果表明加入Ｃｅ能提高ＡｌＣｕＦｅＣｒ合金的硬度，加入适量的Ｃｅ可细化晶粒；而且固液界面的生长方式随着Ｃｅ含量的增加而明显改变，使合金凝固形貌表现出由胞状晶向胞状枝晶再向树枝晶转变的规律     

镁基准晶对AZ91合金组织与性能的影响

通过采用扫描电子显微镜、能量散射光谱和透射电镜等分析手段,研究了两种不同成分和形态的准晶中间合金对AZ91合金显微组织与力学性能的影响。结果表明,在AZ91合金中加入镁基准晶中间合金后,在其铸态合金的显微组织中除α-Mg基体相、β-Mg17Al12相外还出现了弥散分布在α-Mg内部和晶界附近的高热稳定的准晶相;由于加入的准晶中间合金中准晶相的形貌不同,遗传效应不同,所以其细化效果也存在差异。经准晶强化的AZ91合金常高温拉伸强度明显提高,但用MZYM中间合金对力学性能的提高要远远大于用MZY合金。这为镁基合金的强化提供一条新途经。     

镁基准晶强化AZ91合金的研究

研究了采用传统机械搅拌法制备舍球形镁基准晶的AZ91镁合金,以及镁基准晶对AZ91镁合金的组织及性能影响。、利用普通凝固技术,在Mg—Zn—Y系;住晶中间合金中添加一定量的Ca或Mn元素,获得了含有球形二十面体准晶相的Mg—Zn—Y—Ca和Mg—Zn—Y—Mn;住晶中间合金。、结果表明：AZ91镁合金凝固结晶时形成粗大的树枝晶,β-Mg17A112相呈网状分布于晶界,分别加入3．4％Mg—Zn—Y—Ca和5．2％Mg—Zn—Y—Mn后,舍金的组织得到了很大的细化,β-Mg17A112相以小块状弥散分布于晶界。同时合金的室、高温拉伸力学性能有很大幅度的提升。     

AZ91镁合金中Mg-Al连续析出相形貌的计算机模拟

建立了AZ91镁合金连续析出相的相场模型,研究了界面能各向异性和微观弹性应变能对析出相显微形貌的影响。结果表明:只考虑界面能各向异性,连续析出相端部为半圆形且为板条状形貌;只考虑微观弹性应变能,连续析出相呈现棱形形貌。两者综合考虑,析出相未出现明显的板条状特征,但端部呈现出平行四边形形状。     

AZ91镁合金中Mg-Al连续析出相形貌的计算机模拟

建立了AZ91镁合金连续析出相的相场模型,研究了界面能各向异性和微观弹性应变能对析出相显微形貌的影响。结果表明:只考虑界面能各向异性,连续析出相端部为半圆形且为板条状形貌;只考虑微观弹性应变能,连续析出相呈现棱形形貌。两者综合考虑,析出相未出现明显的板条状特征,但端部呈现出平行四边形形状。     

Mg-Zn-Y三元合金中二十面体准晶相生长形貌及其演化

采用常规凝固方法在Mg-Zn-Y三元合金系中获得了大体积分数的二十面体准晶。二十面体准晶相有2种典型形貌特征：一种为花瓣状，另一种为多边形形状。这是准晶在生长过程中形貌演化的结果。合金的成分和冷却速率是影响准晶形貌的主要岗素。准晶合金中生成的低温相越多，冷却速率越慢，准晶相生长的时间和空间条件越好，准晶相越容易由花瓣状演化成多边形状。准晶的形成有包晶反应参与，包晶反应是一种由初生固态相扩散控制的反应，因此，准晶在生长初期和最终形态其元素含量有明显差别，分析表明，准晶生长初期Mg元素含量偏低，Zn和Y元素含量偏高。     

准晶颗粒增强铝基复合材料的研究进展

介绍了准晶增强铝基复合材料的研究进展,综述了几种准晶增强铝基复合材料的强化机制。阐述了采用液态搅拌法、粉末冶金法、热等静压技术和挤压铸造法制备准晶增强铝基复合材料的组织特征及力学性能。另外,指出了该复合材料在制备中存在的问题。     

Mg-Zn-Y三元合金富Mg区凝固组织及二十面体准晶相形貌

通过常规凝固方法在Mg28Zn2Y三元合金中的富Mg区获得了二十面体稳定准晶相。Mg28Zn2Y三元合金铸态组织中存在α-Mg相，Mg7Zn3相和二十面体准晶相。该合金的准晶形貌有两种：一种为尺寸较大、具有五次对称性的花瓣状；另一种为尺寸稍小、对称性不太明显的团状。五次对称性的花瓣状形貌是二十面体准晶，是按其特有的五次对称轴的择优方向自由生长所致。冷却速率直接影响合金凝固过程中准晶熟化时间。熟化时间越长，越容易使准晶花瓣端部粗化以及在端部发生分又。端部的分叉容易使得花瓣准晶破碎，破碎的准晶游离到低温相中，在界面能的作用下形成多边形形貌。     

含二十面体准晶相的铸态Mg-Zn-Y合金阻尼性能的研究

采用传统铸造方法制备Mg-Zn-Y合金,基于典型的含二十面体准晶相的Mg93Zn6Y1合金,研究了铸态Mg-Zn-Y合金的枝晶形貌与其阻尼性能的关系。通过控制浇注温度,搅拌速度和搅拌时间,获得不同参数下的合金的枝晶形貌。结果表明,铸态Mg93Zn6Y1的显微组织主要由α-Mg树枝状晶体和二十面体准晶相组成。搅拌后,初始α-Mg树枝状晶体逐渐具有分形特征,且其尺寸变化,从而影响合金的阻尼能力。本文详细讨论了这一机制。     

准晶合金形成规律的探讨

利用Miedema参数△φ*和△nws^-1/3构成坐标系统，探讨了准晶合金形成规律。对已有实验结果的31个二元、48个三元准晶合金进行了系统的分析，同时与利用化学镀及电镀方法制备的二元合金系中的47个非晶、32个晶态；三元合金系的54个非晶J2个晶态合金进行了比较。结果表明：在给定的准晶合金形成区内，区分二元准晶、非晶以及晶态合金形成的准确率分别为93．5％、87．2％和72．7％；区分三元合金形成的准确率分别为97．9％、87．0％和75．0％。该判据对于定性地研究及寻找新型准晶合金开辟了一条新的途径，在材料研究领域具有一定的理论指导意义。     

半连续浇铸AZ61合金中枝晶形貌特性

采用彩色金相与能谱对半连续浇铸的AZ61镁合金进行了组织和成分上的观察,发现冷却速率较快的铸锭边部的二次枝晶间距比冷却速率较慢的铸锭心部的二次枝晶间距大,与普通模铸的显微组织呈现的规律不同,并对这一现象进行了理论上的分析讨论。分析认为边部二次枝晶间距的异常增大与二次枝晶臂表面溶质的微观偏析密切相关,粗枝晶臂表面溶质浓度与细枝晶臂表面溶质浓度差值越大,粗枝晶臂的粗化驱动能越大,枝晶的二次枝晶间距就越大。     

镁基准晶中间合金对AZ91组织和性能的影响

研究了镁基准晶中间合金和固溶处理工艺对AZ91合金显微组织和力学性能的影响.结果表明：随镁基准晶中间合金的加入AZ91的冲击韧性有显著的提高,当准晶中间合金增加到5.2%时,冲击韧性达到峰值,与基体合金相比提高了将近一倍;硬度也有提高.固溶处理（28 h）后,Mg17A112相基本溶解,黑色的颗粒状准晶相在固溶处理过程中保持稳定而未溶解.固溶处理对合金的硬度影响不太明显.     

Al65Cu20Cr15准晶颗粒／铝基复合材料中二十面体准晶扩散相变

用ＪＣＸＡ－７３３型电子探针,Ｈ－８００型透射电镜、Ｄ／ｍａｘ－ⅢＡ型Ｘ射线衍射仪等研究了Ａｌ６５Ｃｕ２０Ｃｒ１５准晶颗粒／铝基复合材料中的准晶颗粒在热压过程中扩散相变。     

Al-Cu-Co十次准晶颗粒增强铝基复合材料的微观组织和制备中的相转变

采用电弧炉熔炼配置成分为Al65Cu15Co20十次准晶合金锭,并以Al65Cu15Co20准晶颗粒为增强相,Al-4.5%Cu合金为基体,采用熔体机械搅拌法制备准晶颗粒增强铝基复合材料.利用XRD、SEM及EDS分析Al65Cu15Co20准晶合金及颗粒增强铝基复合材料的相成分、微观组织及各组成相的分布,并详细分析准晶颗粒加入熔体前后的形貌、相成分和结构的变化.由于准晶颗粒与熔体之间的相互扩散作用,使得准晶颗粒加入熔体后迅速失稳,其形貌则由加入前的不规则多边形状转变成块状和板条状,并发生如下相转变:D-Al62.10Cu17.46Co20.44→θ-Al79.58Cu1.10Co19.32,在随后的凝固过程中,由于"界面推移效应"使得θ相沿晶界处均匀分布.     

Mg30Zn60Y10合金中二十面体准晶相的形成和生长

通过常规凝固方法在Mg30Zn60Y10三元合金中获得大体积分数准晶。准晶相由包晶反应生成。能谱分析结果表明包晶反应中初生相的成分近似为Mg16.32Zn70.60Y13.08，准晶相成分为Mg36.94Zn56.21Y6.63。差热分析显示初生相在723℃形成，准晶相生成温度为648℃。利用快淬方法使准晶相生长初期形貌得以保留，发现准晶相初期形貌受初生相形貌直接影响，但随后则接其晶体学优先方向生长，最终长成花瓣状准晶。准晶合金凝固过程中生成的低温相越多，准晶相熟化时间越长，越容易使准晶花瓣端部粗化以及在端部发生分叉。端部的分叉使得花瓣准晶破碎，这些破碎的准晶游离到低温相中在界面能的作用下形成多边形结构。     

准晶增强Mg-0.6%Zr合金的力学与阻尼性能

在Mg-0.6%Zr高阻尼合金中加入质量比为5的Zn与Y元素,通过普通铸造方法向其中引入Mg-Zn-Y系准晶进行强化,并在此基础上研究准晶增强Mg-0.6%Zr合金的力学和阻尼性能。结果表明:Mg-5xZn-xY-0.6%Zr合金中生成一定含量的I-Mg3YZn6准晶相,I相的生成能大幅度提高Mg-0.6%Zr合金的力学性能;常温下Mg-5xZn-xY-0.6%Zr合金的阻尼行为可由G L位错模型解释,高温下界面阻尼机制启动,合金的阻尼值急剧升高;I相等准晶颗粒对晶界有钉扎作用,导致高温下Mg-4.5%Zn-0.9%Y-0.6%Zr等合金的阻尼性能不如Mg-0.6%Zr合金的。