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。     

固溶及时效处理对AZ80镁合金显微组织的影响

采用场发射扫描电镜(FESEM)、能谱(EDS)及X射线衍射(XRD)对AZ80镁合金铸态及经固溶、时效处理后的显微组织、主要元素分布进行了观察和分析.结果表明,固溶处理后,AZ80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Al含量显著增加;时效处理后,AZ80合金组织中出现不连续析出与连续析出的β-Mg17Al12相,不连续析出β相呈细小片层状弥散分布于晶界,连续析出β相呈细小颗粒状及菱形片状弥散分布于晶内,组织中Mg、Al元素的分布较均匀.     

热处理对挤压变形电磁连铸AZ61镁合金的影响

研究了固溶、时效对挤压变形电磁连铸AZ61镁合金组织性能的影响。结果表明,挤压可以显著细化AZ61镁合金电磁连铸铸锭组织,使铸锭性能得到大幅度提高。经过热挤压的AZ61(EMC)镁合金中几乎不存在β-Mg17Al12相,挤压锭固溶处理后的组织晶粒长大。时效处理后,合金中出现不连续析出和连续析出的β-Mg17Al12相,使得合金的抗拉强度和硬度得到了一定程度的提高,而伸长率略有降低。     

磁场作用下AZ91镁合金焊接接头固溶时效后的组织与性能

在外加纵向交流磁场作用下,对AZ91镁合金板进行钨极氩弧焊(TIG),并对焊接接头固溶时效处理后的组织性能进行了分析。结果表明,固溶时效后,AZ91镁合金焊接接头组织由基体α-Mg和β-Al12Mg17两相组成,大量β-Mg17Al12相弥散析出。随磁场电流增加,焊接接头晶粒先细小后粗大;磁场电流为1.5 A时,晶粒最为细小,大量β-Mg17Al12相在晶界晶内弥散析出,接头显微硬度、抗拉强度和塑性最好,耐蚀性最差。     

触变注射成形AZ91D的固溶和时效热处理

对触变注射成形AZ91D固溶和时效处理后的组织和硬度变化进行了研究.结果表明,固溶处理过程中,溶质扩散、溶解和固溶体熟化相继发生.而固溶体的硬度受固溶强化的影响,随固溶温度的升高而升高.时效处理过程中,β-Mg17Al12首先在α-Mg的晶界处非连续析出,随后在α-Mg晶内连续析出.受沉淀强化影响,α-Mg的硬度值随着时效时间的延长和时效温度的提高逐渐增大.     

固溶处理对AZ80镁合金显微组织的影响

采用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)研究了固溶工艺对AZ80镁合金时效处理后显微组织的影响.研究发现,不同固溶工艺获得的组织对200 ℃时效处理后β-Mg17Al12相的析出方式、数量及形貌有较大的影响.时效处理4 h后,析出方式以不连续析出为主,固溶不彻底的合金时效析出相较多;时效时间延长至12 h时,固溶彻底的合金其析出方式以晶内的连续析出为主,连续析出相阻止了晶界处不连续析出相的形核与长大,而固溶不彻底的合金其析出方式仍然以不连续析出为主,部分析出相向α-Mg晶粒内生长.     

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、变形与时效复合处理对AZ61镁合金组织和硬度的影响

对AZ61镁合金进行了固溶处理、形变及时效处理的复合处理试验,研究了形变量及时效工艺参数对合金组织和硬度的影响规律。结果表明,AZ61镁合金经固溶处理后,原始组织中枝晶间的大部分网状的Mg_(17)Al_(12)第二相溶入α-Mg基体,形成了过饱和固溶体,合金硬度降低。经形变处理后,出现了形变孪晶组织,同时产生了加工硬化现象,其效果随变形量的增加而增大。将AZ61镁合金形变后再进行时效处理,由于镁合金的低层错能,又重新生成了再结晶等轴晶粒,再结晶之后的晶粒尺寸随形变量的增大而变小。在时效析出第二相的强化作用下,合金硬度随时效温度变化呈先升高后降低的趋势,峰值时效温度为200℃。     

热处理对搅拌摩擦加工AZ91镁合金显微组织和力学性能的影响

对AZ91镁合金铸板进行搅拌摩擦加工,研究热处理对被加工材料组织和力学性能的影响。结果表明,经413℃保温16h固溶处理后,铸态合金晶界处粗大的网状β-Mg17Al12相基本溶入α-Mg基体中。在搅拌摩擦加工过程中,组织发生明显细化,产生细小的等轴状再结晶晶粒。预先固溶处理可使摩擦加工合金晶界处少量未溶β-Mg17Al12相全部溶入基体。随后时效处理导致β-Mg17Al12相以两种方式析出,时效初期以晶界处非连续析出为主,然后再发生晶粒内部的连续析出。时效处理可较大程度地提高合金的硬度,以16h最为显著,搅拌区平均显微硬度的最大值为118.4HV。预先固溶处理可以提高搅拌摩擦加工合金的塑性,伸长率为31.5%;随后时效处理(16h)则可以大幅度提高合金的抗拉强度,由搅拌摩擦加工板的265 MPa增至340 MPa。     

稀土Nd对AZ80镁合金显微组织和力学性能的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜,研究了稀土Nd对AZ80镁合金组织和力学性能的影响。AZ80镁合金铸态组织由基体α-Mg和晶界处析出的粗大连续网状β-Mg_(17)Al_(12)相组成。添加Nd后,使原本粗大连续的β-Mg_(17)Al_(12)相转变为细小和断续分布,同时,合金中产生了形态分别呈杆状的Al_(11)Nd_3相和块状的Al2Nd稀土相。随着Nd元素添加量的增加,AZ80镁合金的铸态力学性能呈先提高后下降的趋势。当加入0.9%的Nd时,合金的铸态抗拉强度和屈服强度均达到最高,分别为205MPa和135MPa,伸长率达到7.5%。时效过程中稀土元素Nd抑制了片状β-Mg_(17)Al_(12)相的不连续析出,延迟合金达到峰时效的时间。T6处理后,AZ80-0.6Nd合金的抗拉强度和屈服强度最高,分别为221MPa和164MPa,伸长率为4.1%。     

析出相对AZ91D挤压镁合金PLC效应的影响

研究了具有不同析出相含量的AZ91D挤压镁合金在拉伸变形中出现的Portevin-Le Chatelier(PLC)现象,讨论了析出相对其产生PLC效应的影响规律,指出AZ91D挤压镁合金产生PLC效应的微观机理。结果表明:Al溶质原子的浓度是影响AZ91D挤压镁合金产生PLC效应的主要因素,β-Mg_(17)Al_(12)相的析出抑制了AZ91D挤压镁合金不稳定塑性行为。当β-Mg_(17)Al_(12)相析出量较高时,AZ91D挤压镁合金表现为稳定的塑性流变过程,其对应的应力-应变曲线为光滑的曲线;随着β-Mg_(17)Al_(12)相析出量的降低,固溶于Mg基体中的Al原子量增加,固溶体内溶质原子浓度提高,拉伸曲线表现出明显的锯齿屈服并逐渐剧烈,即AZ91D挤压镁合金的PLC效应随β-Mg_(17)Al_(12)相析出量的减少和Al溶质原子浓度的提高而增强;当β-Mg_(17)Al_(12)相含量为1.0mass%,对应的曲线上只出现一个锯齿抖动,这是AZ91D挤压镁合金产生PLC效应的临界状态。     

T4和T6热处理参数对AZ91+x％La镁合金组织和性能的影响

在不同的T4和T6热处理参数下,对AZ91+x％La镁合金在的组织和硬度的变化进行了研究.结果表明,T4(410℃+16 h)固溶处理后,由于合金的大部分β相都溶入基体中,硬度比铸态时有所下降;T6( 170℃+24 h)时效处理后,基体上析出了大量晶界分布或在α相晶粒内的层片状β-Mg17Al12相,合金硬度得到显著提高,且AZ91 +0.16％ La镁合金时效态试样的硬度最高,可达138 HV.     

固溶温度对AZ80镁合金析出相β-Mg17Al12及性能的影响

采用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及拉伸试验等研究了铸态AZ80镁合金经不同固溶温度保温处理后析出相β-Mg17Al12及性能变化.研究表明,随固溶温度的升高,AZ80镁合金晶界及枝晶间的粗大网状β-Mg17Al12相由于溶解而逐步减少,有呈不连续、细小颗粒状均匀分布在α-Mg基体内的一次析出相β-Mg17Al12出现;由于析出相β-Mg17Al12的数量减少、细小颗粒化,降低了析出相强化的作用,使材料的整体硬度HB明显下降,抗拉强度和伸长率显著提高,屈服强度只有少量下降.     

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。     

均匀化退火对AZ80镁合金组织与力学性能的影响

通过SEM、XRD、硬度测试、拉伸性能测试,研究了不同均匀化退火工艺对AZ80镁合金组织及性能的影响。研究表明:铸态AZ80镁合金组织主要为α-Mg相和β-Mg_(17)Al_(12)相。经420℃、保温10 h的均匀化退火工艺处理后,非平衡共晶相β-Mg_(17)Al_(12)基本溶入α-Mg基体,枝晶偏析问题基本得到解决。按此工艺处理后,AZ80镁合金的抗拉强度、伸长率和硬度分别达到276 MPa、12.5%和69 HB,因此,最佳均匀退火工艺为退火温度420℃、保温时间10 h。     

磁场频率对AZ91合金焊接接头直接时效的组织和性能的影响

对AZ91镁合金板进行钨极氩弧焊（TIG）,并在焊接过程中施加了不同频率纵向交流磁场,焊后对焊接接头直接进行了时效处理,并和焊后固溶时效处理方式进行了对比。结果表明：随着磁场频率的增加,AZ91镁合金焊接接头经直接时效处理后,焊缝中的β-Mg17Al12相由连续状析出形态变成非连续状析出,其组织形态与焊后固溶时效相比,β-Mg17Al12相较粗大且数量减少;并随着磁场频率增加,直接时效后的焊接接头析出β-Mg17Al12相先变得均匀细小后又变得粗大,其接头的力学性能先变好后变差,而焊接接头的抗电化学腐蚀性先减小后增大。与固溶时效相比,直接时效后接头的力学性能较差,但耐腐蚀性能更好。     

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.     

工艺参数对流变铸轧板带硬度的影响

通过实验研究了工艺参数对半固态镁合金AZ91D铸轧板带硬度的影响。结果表明,适当地降低浇铸温度可以提高板带的硬度,且采用水冷的冷却方式比空冷方式所得到的板带硬度要高。对板带进行T4处理后,由于β-Mg17Al12相在高温中逐渐溶解分化,α-Mg相增大,其硬度有所下降。而在固溶处理后再采用时效处理会促使β-Mg17Al12相的析出以及在组织内的分布,从而α-Mg基体得到强化,有效增强了板带硬度。     

热处理对Al2 O3f/Mg-6Al-0.5Nd-xGd复合材料组织及硬度的影响

采用无压浸渗技术制备Al_2O_(3f)/Mg-6Al-0.5Nd-xGd复合材料,利用光学显微镜、维氏硬度计与扫描电镜研究热处理工艺对Al_2O_(3f)/Mg-6Al-0.5Nd-xGd微观组织及硬度的影响。结果表明:T4热处理后α-Mg基体相晶粒变得细小;块状Mg_2Si相变得细小弥散;绝大部分的β-Mg_(17)Al_(12)相溶入α-Mg基体中;稀土化合物Al_2Nd、Al_2Gd相熔点较高,在T4态温度不能固溶。T6热处理后,β-Mg_(17)Al_(12)相再次析出,呈弥散颗粒状或层片状分布,使铸态时粗大的网状结构变细小,且稀土元素Gd具有推迟和抑制β-Mg_(17)Al_(12)相析出的作用。在Gd含量为1.0%时,经T6处理的复合材料硬度达到峰值210 HV5,比铸态提高了40%。     

高温高压处理对AZ91D镁合金组织及耐腐蚀性的影响

使用六面顶压机对AZ91D镁合金进行高压处理,研究了该合金的显微组织及耐腐蚀性。AZ91D镁合金的耐腐蚀性与显微组织中位错缺陷及β-Mg_(17)Al_(12)相密切相关。常温高压处理后,合金相组成未发生改变,高压下形变产生的位错缺陷导致其腐蚀电流增大。高压处理时温度的升高,有利于消除位错缺陷,而且β-Mg_(17)Al_(12)相逐渐溶入到α-Mg基体中,使得该合金腐蚀电流呈减小趋势。因而,高温高压处理有利于AZ91D镁合金耐腐蚀性的提高。