镁锰锶合金力学性能的研究

研究了Sr对镁锰铅合金力学性能的影响. 拉伸实验结果表明,元素Sr能细化合金中晶粒,提高镁锰铅合金的抗拉强度及伸长率,但同时也会降低合金的弹性模量.     

Sn对正挤压Mg-Al-Sn-Zn-Y合金组织和力学性能的影响

在275~400 ℃对Mg-6Al-2Sn-0.5Zn-0.5Y和Mg-5Al-4Sn-0.5Zn-0.5Y合金正挤压,利用光学金相显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）分析显微组织,并测试了其室温拉伸性能。结果表明,铸态合金主要由α-Mg、β-Mg17Al12相和Mg2Sn相组成。Sn含量由2%增加到4%后,Mg2Sn相和离异共晶β-Mg17Al12相体积分数增加,层片状共晶β-Mg17Al12相体积分数减少。挤压温度相同时,Mg-5Al-4Sn-0.5Zn-0.5Y合金挤压试样力学性能均优于Mg-6Al-2Sn-0.5Zn-0.5Y合金,275 ℃挤压试样抗拉和屈服强度最高,分别为329.9和254.4 MPa。两种合金的室温拉伸断裂方式均为准解理断裂。Sn的添加可有效促进挤压过程中动态再结晶的形核,并抑制再结晶晶粒长大,从而同时提高挤压态合金的强度和塑性。     

稀土元素Y对Mg-Nd-Zn-Zr合金组织和高温力学性能的影响

制备了Mg-5.0Y-3.0Nd-0.5Zn-0.5Zr 和Mg-3.0Nd-0.5Zn-0.5Zr 2种合金, 研究了Y元素和Nd元素对合金组织和高温力学性能的影响。通过XRD分析了合金的物相组成进行了定性分析。稀土元素Nd在Mg-Nd-Zn-Zr合金中以Mg₁₂Nd相存在于铸态组织晶界, Nd、Y在Mg-Y-Nd-Zn-Zr中以Mg₄₁Nd₅和Mg₂₄Y₅相存在于铸态组织晶界。这些相均具有很好的耐热性, 是主要的强化相。研究结果表明, Y对合金铸态组织有明显细化作用。合金挤压轧制后经过T6处理后进行高温拉伸, 与Mg-3.0Nd-0.5Zn-0.5Zr相比, 加Y的Mg-5.0Y-3.0Nd-0.5Zn-0.5Zr合金的抗拉强度和延伸率明显提高。300 ℃的抗拉强度达到了168.5 MPa, 延伸率为28.8%。     

固溶处理对Mg-3Zn-xZr合金力学性能及耐腐蚀性的影响

采用低碳钢电阻炉制备Mg-3Zn-x Zr(x=0.1,0.3,0.5,0.7)合金。研究锆含量不同时合金材料经固溶处理后的微观结构组织、力学性能及耐腐蚀性能。结果表明,随着锆含量从0.1%增加到0.7%,合金晶粒逐步细化,抗拉强度、屈服强度和塑性变形能力得到显著改善,耐蚀性能先升高后降低。固溶处理后,合金的晶粒虽略有长大,但力学性能得到进一步改善,耐蚀性能也得到提高。     

铸态和固溶态Mg-Sn二元合金的组织与力学性能

分析了铸态和固溶态Mg‐xSn（x＝2．18～6．54）合金的组织,测试了其拉伸力学性能、硬度及冲击韧性．结果表明,随着Sn含量的增加,铸态组织中粗大树枝晶状α‐M g逐渐细化,M g2 Sn相逐渐增多,并且趋于连续网状分布于晶界处．室温下合金铸态拉伸力学性能及冲击韧性表现为先提高后降低,具有最佳性能的Mg‐3．52Sn合金的抗拉强度σb 、延伸率δ和冲击韧性值αnK分别为151 MPa ,12．5％和10 J／cm2;高温（423 K）时σb和δ先分别逐渐提高至Mg‐3．52Sn合金的87 MPa和19．0％,经略有降低后又分别逐渐提高至Mg‐6．54Sn合金的92 MPa和15．5％．经固溶处理后,Mg2Sn相完全固溶于α‐Mg基体中;室温下拉伸力学性能有所提高,而高温下拉伸力学性能基本保持不变;在Sn含量低和高时冲击韧性分别降低和提高．     

Nd、Ca复合添加对铸态Mg-Gd-Zr合金组织及力学性能的影响

采用金属型铸造法制备了Mg-6Gd-0.5Zr合金(GK60)、Mg-4Gd-2Nd-0.5Zr(GNK420)合金和Mg-4Gd-1Nd-1Ca-0.5Zr(GNXK4110)合金,研究了Mg-6Gd-0.5Zr合金中Nd替代Gd元素,Nd、Ca复合添加替代Gd元素对合金组织和力学性能的影响。结果表明：元素总量一定时,随着合金元素种类的增多,合金晶粒尺寸显著减小,平均晶粒尺寸从GK60合金的114.59μm减小到GNK420合金的102.69μm和GNXK4110合金的79.51μm;第二相由Mg₅Gd相和Mg₃Gd相演变到Mg₅(Gd, Nd)相,再到Mg₇(Gd, Nd, Ca)相,第二相数量显著增多。由于晶粒细化及第二相的强化作用使得三种合金的屈服强度和抗拉强度逐渐提高,而伸长率先降后升,GNXK4110合金力学性能最好,屈服强度和抗拉强度分别达到98.36 MPa和162.5 MPa,伸长率达到7.97%。     

冷轧变形对LZ91镁锂合金显微组织及力学性能的影响

采用硬度测试、单轴拉伸、金相分析、X射线衍射分析和扫描电镜分析等手段研究了冷轧变形对热挤压LZ91镁锂合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,热挤压态LZ91镁锂合金由α相、β相以及镁锌化合物组成,该合金具有良好的塑性变形能力,可进行大变形量的冷轧变形,最大变形量可达95%,而物相保持稳定;随着轧制变形量的增加,合金的延伸率呈现出先降低后升高然后再降低的特点。由于加工硬化和晶粒细化,合金的硬度和抗拉强度均得到提升,变形量为95%时,抗拉强度达到267 MPa。     

铝锂合金力学性能的各向异性

针对当前困扰铝锂合金实际应用的各向异性问题，概述关于铝锂合金中各向异性的表现规律，产生机理及对于降低各向异性所采用的方法等方面的研究现状和进展，对铝锂合金各向异性表现与微观组织结构的关系以及目前克服各向异性所采用方法的局限性进行分析。就此提出，若彻底解决这一问题则必须采用更先进的合金化方法及热加工工艺，研制新一代铝锂合金的观点和研究方向。     

挤压态ZK60镁合金往复挤压力学性能研究

对挤压态ZK60镁合金进行往复挤压成形,研究往复挤压后材料的显微组织和力学性能变化规律。结果表明,往复挤压的温度和挤压道次对ZK60镁合金力学性能及显微组织有较大影响,随着挤压温度的提高和挤压道次的增加,ZK60镁合金呈现较高的抗拉强度、较低的屈强比和较大的延伸率等,室温塑性变形性能较好。往复挤压使晶粒明显细化,伴随出现再结晶过程,细晶分布具有一定的流向性。随着挤压道次的增加,晶粒等轴倾向明显,细晶分布趋于均匀化。室温拉伸断口形貌韧窝数量与深度均明显增加,变形能力提高显著。     

挤压温度对AZ61镁合金组织和力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）及拉伸实验机研究了挤压温度对AZ61镁合金微观组织和力学性能的影响．结果表明,挤压变形后AZ61镁合金发生了动态再结晶,合金晶粒得到明显细化．当挤压温度从370℃提高到400℃时,合金晶粒长大,抗拉强度和屈服强度均呈明显的下降趋势,而伸长率则变化不明显．当挤压比为32,挤压温度为370℃时,合金的力学性能优良,组织细化均匀,此时合金的抗拉强度为320．2MPa,屈服强度为236．8MPa,伸长率为15．4％．     

不同挤压比对LZ92双相镁锂合金组织与性能的影响

采用真空感应熔炼的方法制备LZ92（Mg-9Li-2Zn）双相镁锂合金,同时进行热挤压试验,其挤压比分别为10、20、30。采用OM、SEM、XRD等分析手段及硬度测试、拉伸测试,研究不同挤压比下LZ92双相镁锂合金的组织和性能。试验结果表明：挤压态的LZ92镁锂合金具有优异的力学性能;随着挤压比的增加,合金再结晶越充分,晶粒细化越明显,抗拉强度逐渐增大至203.1MPa,较铸态提高了76%,强度的提高主要是由于加工硬化和晶粒细化的综合作用;当挤压比从20增至30时,合金的延伸率却大幅下降,主要由于加工硬化对塑性变形能力降低的程度大于晶粒细化对塑性变形能力提高的程度。     

2A12/7075异种铝合金搅拌摩擦焊接头成形及力学性能研究

研究目的：研究不同焊接速度对2A12/7075异种铝合金搅拌摩擦焊（Friction stir welding,FSW）接头成形和力学性能的影响。研究方法：使用体式显微镜对接头横截面观察,并在室温下对焊接接头进行冲击实验和拉伸实验,拉伸断口采用扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）进行分析。结果：焊接接头呈非对称形,前进侧宽度小于后退侧宽度;焊速为120mm/min时接头冲击功最高达到18.45J,焊速为140mm/min时抗拉强度最优,为239.68 Mpa,延伸率为7.56%。结论：随着焊速的增加,焊缝表面起毛倾向减小,出现隧道孔缺陷的倾向增加;接头抗拉强度与塑韧性随焊速的增加而提高,但焊速为140mm/min时,焊核区出现了隧道孔缺陷,造成接头的韧性下降;拉伸断口呈现上部韧性断裂和下部解离断裂,EDS元素分析韧性断裂部分存在第二相粒子Mg2Si.     

生物相容含铁锆基非晶合金的非晶形成能力与力学性能

采用铜模喷铸法制备直径为2 mm的Zr60+xCu20Fe10-xAl10(x=0,2.5,5.0,7.5)块体合金,利用X射线衍射仪、差热扫描量热仪、万能试验机和扫描电镜分析锆含量对合金体系的非晶形成能力及力学性能的影响。结果表明,随着锆含量的增加,合金的过冷液相区ΔTx变化不大,但是约化玻璃转变温度Trg和非晶形成能力参数γ有所降低。当锆含量从60%增加到65%时,压缩塑性变形量从2%提高到7%,合金表面的剪切带密度明显增多,非晶合金的塑性变形能力提高。     

Zn、Ag对热挤压单相生物镁合金组织和力学性能的影响

利用扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和X-射线衍射(XRD)分析了元素Zn、Ag对热挤压单相生物镁合金微观组织及力学性能的影响。X射线衍射结果表明元素Zn和Ag的添加没有改变镁合金的相组成及晶体结构。与未添加Zn和Ag元素的合金相比,添加3%Zn元素镁合金(Mg-3Zn合金)的屈服强度由101 MPa提高到121 MPa,抗拉强度由188 MPa提高到228 MPa,而延伸率由17.86%降低至12.57%。进一步添加0.5%的元素Ag后,合金(Mg-3Zn-0.5Ag合金)的屈服强度和抗拉强度没有明显变化,但延伸率提高至14.77%。EBSD和XRD织构分析结果表明,添加合金元素Zn和Ag后镁合金的晶粒尺寸增大,晶粒中的孪晶数量减少,但{0002}基面织构强度增加,这是其力学性能差异的根本原因。     

织构对锆合金拉伸和爆破性能的影响

研究了两种组织形貌相似的核燃料包壳管材M5和N36锆合金的拉伸性能和爆破性能．利用X射线衍射仪分析了它们的织构．试验结果表明，两种材料表现出明显的各向异性．同时分析了织构因素对Schmiidt因子的影响，结合研究管材的力学性能各向异性，建立了拉伸、爆破屈服强度同织构的定性关系．     

造孔剂含量对新型医用多孔Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金组织性能的影响

采用添加造孔剂的粉末冶金方法制备新型医用多孔Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金,研究造孔剂含量对多孔材料组织形貌及压缩力学性能的影响。结果表明多孔Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金孔隙率与造孔剂含量呈线性关系,其表达式是：P=1.9.Wt 3.8(P为孔隙率,Wt为造孔剂含量),当造孔剂含量达到15%时,孔隙率超过32%,并开始出现有利于体液的传输的通孔结构,同时发现造孔剂含量不影响其所造孔隙大小形状;多孔Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金的相结构主要为β相和少量的α相,并且随着造孔剂含量增加β相分数有所减少,当造孔剂含量达到20%时,多孔钛合金中出现了未知相;多孔Ti-Mo-Ta-Nb-Zr合金的压缩强度和压缩弹性模量均随造孔剂含量的增加而降低,造孔剂含量为15～20%制备得到的多孔合金压缩强度为104～254MPa,压缩弹性模量为2.33～6.14GPa,与人体骨骼相接近,最适用作人体植入材料。