稀土对AZ31B变形镁合金组织和力学性能的影响

研究了稀土(0.1%~1.2%)对AZ31B变形镁合金组织和力学性能的影响。结果表明:在AZ31B变形镁合金中添加稀土后,晶粒显著粗化,合金的室温力学性能下降。晶粒粗化一方面是由于RE与Al结合生成了Al11RE3相,消耗了一部分铝量,削弱了铝对-αMg晶粒的细化作用;另一方面RE与-εAlMn相反应生成Al-RE-Mn相,使得合金熔体中的异质形核核心减少;稀土引起AZ31B变形镁合金晶粒粗化在热分析曲线上表现为初晶形核最低温度从628.8下降到626.3℃,初晶再辉温差从0.8℃上升到3.2℃。     

混合稀土对AZ91D镁合金组织和力学性能的影响

研究了添加混合稀土（0．02％-1．2％,质量分数）对AZ91D镁合金晶粒大小、枝晶大小、共晶组织、凝固曲线特征参数和力学性能的影响．结果表明,混合稀土与合金中Al8（Fe,Mn）5或ε-AlMn相反应生成Al—RE—Mn三元相,减少了合金熔体中异质形核核心的数目,从而导致晶粒和枝晶的粗化;混合稀土还与Al反应生成Al11RE3相,消耗了部分Al,使得共晶组织减少．在砂型凝固条件下,随着混合稀土添加量的增加,AZ91D镁合金的初晶形核最低温度从595．2升到597．3℃;共晶最低温度先从427．7升到431．2℃,再降到428．7℃;共晶生长温度先从428．7升到431．8℃,再降到429．9℃;共晶再辉温差则存在波动．添加混合稀土降低了AZ91D镁合金的室温强度,但提高了合金的高温强度和延伸率．     

Mg-3Al合金中Mn对碳化铝异质形核的影响机制

采用光学显微镜、扫描电镜、EDS能谱和差热分析研究了Mg-3Al合金中AlMn中间相的形貌特征,以及Mn含量对碳质变质剂异质形核作用的影响机制。结果表明:加碳变质处理产生的碳化铝可成为a-Mg的有效形核核心;当合金中的Mn含量小于0.32%(质量分数)时,加碳变质处理能使a-Mg晶粒明显细化,最小平均晶粒尺寸达到66μm,此时形成大量细小的球状和杆状Al Mn中间相,有助于晶粒细化;但当Mn含量增加到0.56%时,形成更多粗大的十字花瓣状AlMn中间相。过量的溶质Mn易与A1_4C_3粒子结合形成不利于形核的Al-Mn-C-O复杂化合物,并导致a-Mg晶粒粗化。     

La对7136铝合金微观组织与性能的影响

在7136铝合金中添加不同含量的La元素,通过铸态组织观察、力学性能测试、扫描电镜及透射电镜分析等,研究了La元素对7136铝合金组织与性能的影响。结果表明:添加La后,由于La元素原子半径远大于Al元素原子半径,La元素富集在晶界处形成异质形核核心,使晶界熔断、缩小,并成为结晶核心,增加形核率,细化晶粒,提高合金性能;同时La可与合金形成不同键合作用的多种La-Al稀土化合物,其相粒子强烈扎住位错,使合金晶粒及其相邻晶粒难以滑移,再次提高合金性能;添加0.35%La的7136铝合金单级时效时间明显缩短,硬化率提高;伸长率为11.73%,比无添加La的7136合金增加了30.5%。     

Mn对碳质细化Mg-3Al合金效果的影响

利用ICP、SEM、EDS等分析手段,研究了Mn元素对碳质细化Mg-3Al合金剂效果的影响.通过对细化处理前后的镁合金铸态组织的显微分析发现,Mn元素对Mg-3Al合金凝固组织有良好的晶粒细化效果.添加0.32％的Mn可使Mn-3Al平均晶粒尺寸减小到66 μm,但进一步增加Mn含量,细化效果不再明显.分析认为,当Mn含量较小时,细小的球状和杆状AlMn相可与Al4C3一起作为α-Mg的有效形核核心.随着Mn含量增大,过饱和的溶质Mn、Al与Al4C3、Al-C-O等碳化物相互作用,形成更多粗大的十字花瓣状Al-Mn-C-O相,减少了有效形核核心数目,导致晶粒粗化.     

硅钙合金对Mg-6Al-0.5Mn合金显微组织和性能的影响

借助OM、SEM、EDS和XRD分析了合金显微组织和相组成，探讨了硅钙合金对Mg-6Al-0．5Mn（AM60）铸造镁合金显微组织和性能的影响。结果表明，AM60合金中加入适量的硅钙合金直接形成了弥散分布的呈规则多边形状的Mg2Si颗粒；合金的显微组织得到明显改善，半连续网状分布的Mg17Al12相变得细小、弥散，合金的晶粒明显细化。当合金中Si质量分数为1．8％时，合金的晶粒尺寸减小到80μm；强化相的形成和显微组织的改善导致了合金力学性能的提高，抗拉强度提高了13．9％，伸长率提高了28．5％，冲击韧度提高了1倍；研究还发现，不仅CaSi2可以作为初生Mg2Si相的非均质形核核心，而且Al8Mn5也可充当初生Mg2Si相的非均质形核核心。     

钙、锶对AZ91D合金组织及性能的影响

研究了元素钙、锶对AZ91D合金组织及性能的影响，主要针对组织形态、力学性能、抗热裂性能进行了分析。结果表明，钙、锶复合添加，细化了合金组织，提高了合金的屈服强度；适量锶的加入有效地提高了合金的抗热裂性能。     

不同锰添加剂对Mg-3%Al合金显微组织的影响

采用光学和扫描电子显微镜研究了3种添加剂Mg-10Mn、Al-20Mn和MnCl_2对Mg-3Al%合金组织的影响,利用相提取技术分析不同锰添加剂下Mg-3%Al(质量分数)合金中生成的Al-Mn相,并通过边边匹配模型对Al-Mn相和α-Mg间的晶体学错配度进行计算。结果表明:不同锰添加剂对Mg-3%Al合金晶粒和Al-Mn相类型有显著影响。Mg-10Mn和Al-20Mn中间合金在Mn加入量为0.3%时,对Mg-3%Al合金晶粒有一定的细化作用,而MnCl_2导致晶粒显著粗化。Mn加入量为0.3%时,添加Mg-10Mn和Al-20Mn中间合金形成的Al-Mn相主要为Al_8Mn_5;而Mn量增至0.5%时,添加Mg-10Mn和Al-20Mn中间合金形成的Al-Mn相则主要为Al_(0.89)Mn_(1.11)。添加MnCl_2时,Mg-3Al%合金中形成的Al-Mn相主要为Al_(10)Mn_3。晶体学错配度计算表明:Al_8Mn_5能充当Mg-3%Al合金的异质形核核心,但形核效率一般,Al_(0.89)Mn_(1.11)和Al_(10)Mn_3不能充当异质形核核心。     

微量Cr、Mn、Ti、Zr细化7A55铝合金铸锭组织的效果与机理

采用光学显微镜、扫描电镜及能谱分析术研究了复合添加微量Cr、Mn、Ti、Zr细化7A55合金铸锭组织的效果和机理.结果表明:复合添加0.04%Ti 0.17%Zr能在一定程度上细化7A55合金铸锭组织,复合添加0.20%Cr 0.20%Mn 0.03%Ti能够显著细化铸锭组织,其细化机理为含有Cr、Mn的原子团簇作为Al3Ti形核的基底促使α-Al成核;复合添加微量0.04%Cr 0.04%Mn 0.03%Ti 0.18%Zr产生了极强烈的晶粒细化效果,其细化机理为含有Cr、Mn的原子团簇作为Al3Ti、Al3Zr共同形核的基底使Al3(TixZr1-x)形核,Al3(TixZr1-x)使α-Al形核.随着Cr、Mn含量增加,铸锭晶粒向枝晶化、粗大化方向发展.     

Mn元素添加对Mg-Sn合金组织和力学性能的影响

通过熔铸法制备Mg-8Sn合金以及Mg-8Sn-2.2Mn合金。通过光学显微镜、X射线衍射、扫描电子显微镜、电子背散射衍射和室温拉伸试验研究Mn元素对Mg-Sn合金的组织和力学性能的影响。结果表明,添加锰可以细化晶粒,并能形成球状Mn第二相,它弥散分布在基体中,并且分散的Mn颗粒还可以作为异质形核点来提高形核速率,通过晶粒细化和沉淀强化显著改善Mg-Sn合金的力学性能。另外,Mn元素的添加还能起到弱化基面织构的作用。     

Al4C3对AM60A镁合金组织和性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等测试手段研究了不同含量的Al4C3对AM60A镁合金组织和性能的影响.结果表明,Al4C3的加入可以显著细化AM60A镁合金的晶粒;当其含量为0.5％时,晶粒最为细小,合金的强韧性与耐腐蚀性能得到最大改善.通过能谱分析及面错配度的计算证实:Al4C3可作为初生α-Mg的良好异质核心,但当Al4C3的加入量超过一定范围(大于0.5％～0.7％)时,大量的Al4C3生团聚和沉淀,造成晶粒细化效果下降.     

真空条件下Nd对AM60镁合金组织与性能的影响

研究了稀土Nd对AM60镁合金组织的影响,并分析析出相及其对合金力学性能的影响.结果表明,在AM60合金中加入稀土Nd元素能有效地细化合金组织,使Mg17A112相分离变细;Nd元素优先与合金中的A1元素反应生成二元高熔点A111Nd3相:适量的稀土Nd能有效提高合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率;过量的稀土Nd则会消耗合金中更多的A1元素和导致A111Nd3相粗化,使合金的力学性能下降;力学性能测试结果表明,AM60-0.9Nd具有最高的抗拉强度(230 MPa)、最高的屈服强度(127 MPa)和最高延伸率(14%),分别比基体合金提高28%、48%和250%.     

微量RE对易拉罐用铝材中富Fe杂质相的变质作用

在易拉罐用铝材熔体中添加微量RE元素对富Fe杂质相进行变质处理，采用扫描电镜（SEM）、X-Ray衍射（XRD）、能谱分析（EDAX）等分析测试手段研究杂质相的变质效果。结果表明：RE聚集于基体晶界，可通过与Al生成富Fe相异质形核核心，影响溶质原子扩散过程和杂质相生长方式，取代富Fe相中部分组成元素以降低x（Fe）/x（Mn）的经值等途径提高富Fe相形核率，并促使其生长形态发生变化，变质效果显著，即晶界处由粗大鱼骨状的Al（Fe,Mn,Si）复合相转变为Al（Fe,Mn,Mg,Si,RE）和Al（Fe,Mn,RE）复合相，分别呈短小骨骼状或小球状，可明显提高该事金的塑性。     

Grain refining technique of AM60B alloy by Al-Ti-B master alloy

The effects of grain refining parameters on grain size of AM60B magnesium alloy have been investigated using an Al-5Ti-1B master alloy as refiner; and an appropriate refining technique has been developed. The results indicate that the Al-Ti-B master alloy is an effective grain refiner for AM60B alloy and the grain size can be decreased from 348 μm to 76 μm. Raising the addition temperature or the pouring temperature is beneficial for grain refinement; while for the addition amount and holding time, there is an optimal value. The appropriate grain refining technique is that 0.3% Al-Ti-B master alloy is added at 780oC and then the melt is held for 30 min before pouring. The above phenomena can be explained by the refining mechanisms that have been proposed from the related studies on Al and Mg alloys and theoretical analysis.     

Corrosion behaviour of AZ91D and AM50 magnesium alloys with Nd and Gd additions in humid environments

AM50 and AZ91D alloys modified with rare earths (RE) were evaluated under atmospheric conditions. Nd and Gd additions resulted in formation of Al₂RE and Al–Mn–RE compounds and reduction of the fraction of β-phase. According to surface potential maps, RE-containing intermetallics were more noble than the β-phase, but less than Al–Mn inclusions. As a result, the action of micro-galvanic couples depended on the added amount of RE and the initial alloy microstructure. Nd or Gd additions improved the corrosion resistance of the AM50 alloy by up to 43%, but had no significant effect on the corrosion resistance of the AZ91D alloy.     

AM60B镁合金的MgCO3晶粒细化技术（英文）

研究以MgCO3作为AM60B镁合金晶粒细化剂的细化工艺参数对微观组织的影响,从而开发一种细化工艺,同时,讨论其相应的细化机理。结果表明,升高MgCO3的添加温度或升高浇铸温度有利于获得细晶组织;在790°C时添加,最佳的加入量为1.2%,延长在此温度的保温时间使晶粒尺寸增大;在790°C时加入1.2%MgCO3,随后保温10min浇铸,可使晶粒尺寸从未细化的348μm减小到69μm;MgCO3与熔体中的合金元素反应所形成的Al4C3颗粒是异质形核的基底;除异质形核机理外,聚集在生长前沿的Al4C3颗粒对晶体生长的阻碍是晶粒细化的另一原因。     

Microstructure and mechanical properties of Mg-6Al-0.3Mn-xY alloys prepared by casting and hot rolling

Mg-6Al-0.3Mn-xY(x=0,0.3,0.6 and 0.9,mass fraction,%) magnesium alloys were prepared by casting and hot rolling process.The influence of yttrium on microstructure and tensile mechanical properties of the AM60 magnesium alloy was investigated.The results reveal that with increasing the yttrium content,Al2Y precipitates form and the grain size is reduced.The ultimate strength,yield strength and elongation at room temperature are 192 MPa,62 MPa and 12.6%,respectively,for the as-cast Mg-6Al-0.3Mn-0.9Y alloy.All ...     

稀土元素Ce和La合金化对AM60镁合金腐蚀行为的影响

采用电子探针-能谱分析,场发射扫描电镜X射线衍射等方法研究了稀土元素Ce和La合金化对AM60镁合金结构和耐蚀性能的影响.结果表明,Ce和La的加入可在AM60镁合金中形成了富含稀土元素的γ相（MgAlRE）;能有效抑制析氢,提高镁合金的耐蚀性能;改善镁合金在含Cl-溶液中的耐蚀性能;腐蚀产物膜的晶态主要成分为铝和锰的氧化物,并含有少量的稀土氧化物和氢氧化物.     

含稀土镁合金的摩擦磨损性能

研究稀土对AZ91和AM60镁合金摩擦磨损性能的影响。结果表明:在所研究的范围内,稀土镁合金的摩擦磨损特性明显优于基体合金;含稀土镁合金与不含稀土镁合金的磨损速率都随载荷的增加而增加,AZ91镁合金的耐磨性要远远高于AM60稀土镁合金。磨损机制在实验条件下都相同,均发生由轻微磨损向严重磨损的转变;稀土的加入细化合金组织,改善镁合金的综合性能,增强磨损表面氧化膜的稳定性,提高稀土镁合金的承载能力,有效地延迟由轻微磨损向严重磨损的转变过程。     

钕对AZ61镁合金铸态显微组织和力学性能的影响

主要研究了Nd对AZ61合金铸态组织和力学性能的影响。研究结果表明Nd元素对AZ61镁合金有明显的细化作用,当加入1．0％Nd时,细化效果最为显著,而且有最佳的力学性能。经分析,Nd与合金中的镁铝元素形成热稳定性较高的金属间化合物,在α-Mg晶粒内和晶界均有分布。