Mg-3Al-6Zn-2Y合金的动态压缩性能研究

在0.001、900、1300 s-13个应变率下,研究了Mg-3Al-6Zn-2Y合金的压缩性能及微细观变化.结果表明:随应变率增大,合金应变硬化率增大,极限强度与屈服强度增大;强化相Al2Y、Al12Mg17与过渡相MgZn2含量减少;合金产生{10 1 2}＜10 1 0＞孪生,位错密度增大,出现缠结,并在孪生界面塞集.强化相减少对强度的弱化作用与高密度位错塞集的强化作用相互竞争.     

Mg-3Al-2Zn-2Y合金不同应变率压缩性能研究

在0.001～4800s-1应变率范围,研究了Mg-3Al-2Zn-2Y合金的室温压缩性能。结果表明:合金经1300s-1压缩后,基面与非基面的位错滑移形成平行、弯曲与缠结的混合位错组态;经1800与4800s-1压缩后出现孪生;上述微细观变化导致合金流变应力与极限强度在0.001~1800s-1范围具有应变率强化效应;合金经4800s-1压缩后,出现了以再结晶晶粒与孪生晶粒共同形成的变形局域化区域,导致力学性能比1800s-1时有所下降。     

低温挤压Mg-4Zn-2Al-2Sn合金的组织与力学性能研究

研究了Mg-4Zn-2A1-2Sn合金在225,250和275℃挤压变形后的微观组织、织构及其力学性能.结果表明:在3种挤压温度下合金均发生了完全动态再结晶,晶粒尺寸分别为4.4,7.1和10.5μm.挤压温度直接影响到晶粒内部第二相的析出,在225℃挤压时,在晶粒内部可观察到尺寸为20~60 nm的不规则形貌的Mg_2Sn析出相,挤压温度升高到275℃,第二相析出增多,Mg_2Sn颗粒长大到500 nm左右,并观察到沿挤压方向呈流线分布的微米级Mg_(32)(Al,Zn)_(49).在225和250℃挤压时,形成了单一的平行于挤压方向的基面织构,当温度升高到275℃时,棱柱面滑移临界剪切成力急剧降低,棱柱面滑移系启动,形成了除基而织构以外的棱柱面平行于挤压方向的{1010}0002织构,这种取向在沿挤压方向压缩时,压应力平行于c轴方向,不利于拉伸孪晶{1012}1011的形成,导致275℃挤压样品拉压不对称性不明显,压缩与拉伸屈服强度之比为0.95.     

Zn-9.5Al-3Mg-0.01Ce合金微观组织演化的研究

利用X射线衍射、扫描电镜和能谱仪对Zn-9.5Al-3Mg-0.01Ce合金的微观组织和相组成进行了研究。结果发现,炉冷条件下,该合金由初生Al枝晶,Al+MgZn₂二元共晶,Al+Zn+Mg₂Zn₁₁三元共晶构成,初生Al枝晶不是单相。Al枝晶的边缘区域存在明显的台阶状形貌。结合线扫描结果可知,枝晶中心区域的Al含量比枝晶边缘部分高得多,而Zn含量则低得多。这是由于合金在凝固时发生了包晶反应。     

微量Y对Mg-5Al-0.8Zn-0.5Mn合金组织性能的影响

在熔炼过程中以Mg-Y中间合金形式加入稀土Y元素,研究0%～2.5%(质量分数,下同)范围内不同含量的Y对Mg-5Al-0.8Zn-0.5Mn合金显微组织、力学性能及腐蚀性能的影响。结果表明:经过适量稀土Y微处理后的合金材料具有细小均匀的铸态组织,平均晶粒尺寸维持在35μm左右。Y元素从0变化到2.5%过程中,合金室温力学性能在0～1.3%范围内增加,在1.3%～2.5%范围内降低,材料高温强度则一直呈现升高趋势。稀土Y对合金的腐蚀性能具有改善作用,当Y含量为1.0%时合金的耐蚀性能较好,过量加入Y元素对腐蚀性能有负面影响。     

微量La对Mg-8Al-4Sr-1Y合金组织和性能的影响

以Mg-8Al-4Sr-1Y合金为基础合金,在真空电阻熔炼炉中制备了4组La含量不同的Mg-8Al-4Sr-1Y-x La(x=0,0.01%,0.05%,0.1%)合金。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、WDW-100k N型拉伸试验机、RWS50型高温蠕变试验机研究了少量稀土元素La对合金组织及性能的影响。结果表明,当合金中添加La元素后,合金组织得到进一步细化,合金中出现了另一种针状高温相Al4La,该相主要分布在晶界,适量的La有利于合金室温抗拉强度及屈服强度的提高,且在70 MPa,200℃条件下,Mg-8Al-4Sr-1Y-0.05La合金100 h的总应变为0.13%。     

压铸态Mg-7Al-0.5Y合金的低周疲劳行为

研究了压铸态Mg-7Al-0.5Y合金在全反向总应变模式控制下的低周疲劳行为。结果表明,在所采用的不同外加总应变幅下,压铸态Mg-7Al-0.5Y合金均可呈现循环应变硬化,且在0.9%的外加总应变幅下,合金在疲劳变形期间发生了动态应变时效;合金的弹性应变幅、塑性应变幅与断裂时的载荷反向周次之间的关系可分别由Basquin和Coffin-Manson描述。断口形貌的扫描电子显微分析揭示,低周疲劳加载条件下,对于压铸态Mg-7Al-0.5Y合金而言,疲劳裂纹以穿晶方式萌生于疲劳试样表面,并以穿晶方式扩展。     

Mg-3Al-1Zn-0.8Nd合金热压缩变形流变应力的研究

使用Gleeble-1500D热模拟实验机对含稀土Nd的镁合金Mg-3Al-1Zn-0.8Nd在变形温度为250-450℃,应变速率为0.01-1s-1条件下的流变应力进行研究。研究结果表明：该合金的流变应力强烈地受变形温度与应变速率的影响。合金的流变应力随变形温度的升高而下降,随应变速率的增加而增加且在变形温度为450℃,应变速率为0.01s^-1时呈稳态流变。该合金的流变应力与变形温度、应变速率的关系可以用幂指数关系描述。在本实验条件下,该合金的变形激活能为154.064kJ·mol^-1。     

Mg-3Al-1Zn-0.8Nd合金等温压缩变形流变应力与组织的研究

在AZ31B镁合金中添加0．8％的稀土元素Nd,应用Gleeble-1500D热／力学模拟试验机,在不同变形温度、不同应变速率下对AZ31B-0．8Nd镁合金的流变应力进行了研究。结果表明,镁合金在等温压缩变形过程中,变形温度和应变速率对流变应力和组织有显著的影响,流变应力随着变形温度的升高和应变速率的降低而降低,变形温度在350～400℃,应变速率为0．1s^-1条件下合金的组织细小均匀。     

稀土Y对Mg-5Al-1Sr-2Ca合金组织和耐腐蚀性能的影响(英文)

研究了稀土元素Y含量的不同对Mg-5Al-1Sr-2Ca合金微观组织和耐腐蚀性的影响。使用对掺法制备了Mg-5Al-1Sr-2Ca-XY(X=0,0.5,0.7,1.0;质量分数,%)合金。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了该合金。结果表明,随着Y的加入,合金中出现Al2Y新相,合金晶粒得到细化。当Y含量为0.7%时,合金晶粒最细。但是当Y含量大于0.7%时,晶粒变大,并且不规则。通过静态失重测试和极化曲线法研究了合金的耐腐蚀性。发现随着Y的添加提高了合金的平衡电位和腐蚀电位,耐腐蚀性提高。在本实验范围内,当Y含量为0.7%时,合金的耐腐蚀性最好。     

铸造Mg-6Zn-(1-2)Y合金热压缩变形行为

通过常规铸造(金属型)制备了Mg-6.24Zn-1.88Y和Mg-5.96Zn-0.89Y合金。采用Gleeble-3500热模拟试验机在温度为150~350℃、应变速率为0.015~15 s-1条件下,对两种合金的热压缩变形行为进行了研究。结果表明,Mg-6.24Zn-1.88Y合金由α-Mg,I-Mg3YZn6和Mg6.8Y0.35Zn2.81相组成,Mg-5.96Zn-0.89Y合金由α-Mg,I-Mg3YZn6和Mg12YZn相组成;增强相多以"共晶组织"形式和杆状分布在α-Mg枝晶间,Mg-6.24Zn-1.88Y合金增强相较多、且组织较细。150℃变形时孪生起着重要的作用,250℃变形机制由孪生向再结晶逐渐过渡,350℃再结晶是主要的变形机制。在相同形变条件下,含增强相较多、且组织较细的Mg-6.24Zn-1.88Y合金具有较高的应力水平。增强相在热压缩过程中易被破碎、球化,沿流变方向分布。     

添加稀土Ce对挤压态Mg-6Al-0.5Y合金组织的影响

借助光学显微镜对添加不同稀土Ce含量的挤压态Mg-6Al-0.5Y合金的显微组织做了分析.结果表明:挤压态Mg-6Al-0.5Y合金添加稀土Ce后,晶粒组织明显细化,晶粒尺寸由14μm减小到7μm.     

RE对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn合金组织的影响

研究了RE对Mg-8Zn-4Al-0．3Mn铸造镁合金显微组织的影响。结果表明：Mg-8Zn-4Al-0．3Mn-χRE铸造镁合金的显微组织主要由口(Mg)基体、φ(Al2Mg5Zn2)相、r(Mg32(Al,Zn)49)相和Mg3Al4Zn2RE相组成。随RE加入量的增加，合金晶界上三元相的形态由半连续网状改变为颗粒状，三元相的分布逐渐变得弥散而均匀。晶界上针状或棒状Mg3Al4Zn2RE相的量也随着RE加入量的增加而增加。加入1．5％的RE可显著细化合金的铸态组织，晶粒大小由120～130μm减小到40-50μm。合金的显微硬度值随着RE加入量的增加而增加。     

挤压Mg-5Li-3Al-2Zn-2.1Ce合金的组织及压缩性能

采用真空熔铸和挤压变形制备了一种Mg-5Li-3Al-2Zn-2.1Ce合金,通过OM、SEM、XRD以及EDS分析了合金的显微组织,在应变速率为1.67×10~(-4)、1×10~(-3)、5×10~(-3)和1×10~(-2) s~(-1)下对合金进行了室温压缩变形,分析了应变速率效应和变形机制。结果表明,Mg-5Li-3Al-2Zn-2.1Ce合金由α-Mg、Al_2Ce、Al_4Ce相组成,该合金最大压缩强度达到516.69MPa,最大应变为19%。在不同应变速率下合金表现为负的应变速率敏感性,在高应变区域,由于动态应变时效和孪晶的作用,发生塑性失稳现象。低应变速率压缩时的变形机制是再结晶协调的晶格滑移,高应变速率下变形机制是孪晶协调的晶格滑移。     

Mg-5Zn-3Al-0.2Mn铸造合金的组织和室温力学性能

研究了砂型铸造Mg-5Zn-3Al-0．2Mn合金的显微组织，发现其主要相组成为δ-Mg基体相和τ（Mg12（Al，Zn）49）化合物相，τ相以半连续网状骨骼形态沿δ相的晶界分布。实验合金中加入少量Sr，Ti，B元素后，合金组织细化，τ相形态转变为断续的短条状或粒状，并且分布更加均匀。在本实验条件下，当炉前加入0．06％Ti、0．012％B、0．1％Sr时，合金的组织形态得到显著改善，合金的室温力学性能最佳。不同温度下对Mg-5Zn-3Al-0．2Mn合金进行的固溶处理实验发现，在335℃固溶17h淬火后，合金的室温抗拉强度和塑性得到了大幅度提高；在343℃固溶17h淬火后，合金组织完全转变为单相固溶体，合金的室温力学性能较好，巩为245MPa，δ为12％。     

时效时间对Mg-8Al-1Zn-3Ca合金组织及力学性能的影响

通过合金制备、微观分析和力学性能测试等方法研究了不同时效时间对Mg-8Al-1Zn-3Ca合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,经过适当的时效处理后,Mg-8Al-1Zn-3Ca合金的组织明显细化,β(Mg17A12)相减少,并析出粒状的化合物Al4Ca、Al2Ca和Al-Ca.随着时效时间的延长,在室温下,合金的抗拉强度呈先升后降的趋势,而伸长率正好相反.当时效时间在36h,合金的室温强度达到最大值,其值为195MPa,而对应的伸长率是3.25%.     

开孔泡沫Al-10%Mg合金的动态压缩行为的研究

用Hopkinson压杆实验装置对开孔结构的泡沫Al—10％Mg合金进行了动态压缩实验，在应变率为准静态、800s^-1和2000s^-1条件下测量了动态和准静态压缩应力—应变曲线，研究了这种铝合金泡沫的动态压缩行为，并分析了其应变率效应。结果表明：在动态和准静态压缩下，泡沫Al—10％Mg合金的压缩σ—ε曲线均表现出弹性变形段、平缓段和紧实段三阶段特征；泡沫Al—10％Mg合金具有明显的应变率敏感性，随应变速率的提高，相同应变量下的流动应力上升。