Sr对Sb变质Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金组织的影响

用重力铸造法制备Sb及Sr+Sb联合变质Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金,再进行不同的固溶处理,研究Sr对Sb变质Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金组织的影响。结果表明:Sb和Sr+Sb联合变质均可以使初生Mg_2Si和Mg_2(Si,Sn)颗粒发生不同程度的球化,而Sr+Sb联合变质比Sb单变质具有更好的细化和球化效果;Sr+Sb联合变质后,共晶Mg_2Si和Mg_2(Si,Sn)相由汉字状变为细小近似球形或多边形颗粒状;Sb变质Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金在较低固溶温度和较短保温时间下即可使大部分Mg17Al12相和部分Mg_2Sn相固溶到基体中,而Sr+Sb联合变质合金组织中,Mg_(17)Al_(12)和Mg_2Sn依然清晰可见,未完全溶解的Mg_(17)Al_(12)相发生球化,均匀的分散在基体中;Sr+Sb联合变质Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金固溶温度要比Sb单变质时略高一些,但对固溶时间的影响并不明显。     

铸态Mg-5Sn-4Zn-xSi合金的显微组织及力学性能

采用XRD,SEM等手段研究了铸态Mg-5Sn-4Zn-(0~2.5)Si合金的显微结构。结果表明,Mg-5Sn-4Zn合金由枝晶状的α-Mg和Mg2Sn相组成,Si的加入使合金出现汉字状的Mg_2Si相。Zn存在于Mg_2Sn和Mg_2Si相中或者固溶到基体中。随着Si含量增加,晶粒逐渐细化,Mg2Sn相的量也逐渐增加。室温拉伸结果表明,Si的加入恶化了合金的力学性能。但在175℃,载荷为55 MPa的压缩蠕变试验结果表明,Si可以提高合金的抗蠕变性能。     

Si含量对Mg-5Sn-1.5Al-1.2Zn合金组织性能的影响

在熔炼过程中以镁硅中间合金形式加入Si元素,研究了0～1.6％范围内不同Si含量对Mg-5Sn-1.5Al-1.2Zn镁合金铸态组织及力学性能的影响.结果表明:合金元素Si与Mg基体结合生成了强化相Mg2Si,并在该相周围有Mg2(Si,Sn)复合相产生,Mg2(Si,Sn)相的出现对A1、Zn元素形成T-Mg32(Al,Zn)49相有促进作用;Si元素在0～1.6％变化时,试样合金的抗拉强度、伸长率呈现先升高后降低的趋势,当Si含量为1.0％时强度、塑性出现较佳配合,而合金的硬度则呈现持续增加,Si含量1.2％～1.6％范围内,硬度上升趋势变缓.     

Sb变质Mg-6Al-1Zn-0.7Si镁合金的组织和性能

研究了Sb变质Mg-6Al-1Zn-0.7Si镁合金的凝固行为、铸态组织及力学性能。研究结果表明:Mg-6Al-1Zn-0.7Si合金的铸态组织主要由初生!-Mg、M17Al12和Mg2Si相组成,其中Mg2Si相的汉字状形态非常明显,且比较粗大。而添加0.4%Sb变质后,合金组织中的Mg2Si相变得相对细小,从而使合金的拉伸性能以及抗蠕变性能得到提高。此外,添加0.4%Sb对Mg-6Al-1Zn-0.7Si合金凝固过程中的相变类型没有影响,并且对合金的相变峰值温度、开始转变温度和凝固温度范围的影响也不大。     

Mg-Sn-Al-Zn-Si合金中合金相的种类与转化过程

以Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si铸态合金为研究对象,分析了合金中的相种类及其转化过程。结果表明:除镁基体外,该合金中含有Mg_2Si、Mg_2Sn、Mg_2(Si,Sn)、Mg_2(Sn,Si)和Mg_(32)(Al,Zn)_(49)五种合金相;合理的Al、Zn元素的含量,有利于生成Mg_(32)(Al,Zn)_(49),该相对改善合金的高温性能有积极作用。在平衡条件下,Mg-x Sn-1Si合金中含有Mg_2(Si,Sn)、Mg_2(Sn,Si)两种多元相;在常规凝固中,该合金含有Mg_2Si、Mg_2Sn、Mg_2(Si,Sn)和Mg_2(Sn,Si)四种相。     

往复挤压Mg-4Al-2Si-0.75Sb镁合金的显微组织与力学性能

研究了在Mg-4Al-2Si-0.75Sb合金中加入微量Sb及往复挤压对其组织与性能的影响,重点探讨了基体组织和Mg2Si相颗粒的细化机制,分析了Mg2Si颗粒对再结晶的影响规律.结果表明:加入0.75wt%Sb后的Mg-4Al-2Si-0.75Sb合金中形成Mg3Sb2相,能有效细化粗大的α(Mg)基体组织和汉字状共晶Mg2Si相颗粒,并抑制粗大的块状初生Mg2Si相颗粒的形成;Mg-4Al-2Si-0.75Sb合金在往复挤压过程中发生受位错攀移控制的动态再结晶,通过晶界迁移、亚晶合并与转动机制形成了更为细小的α(Mg)再结晶等轴晶;随着挤压道次的增加,动态再结晶速度加快,晶粒尺寸迅速减小;挤压8道次后,α(Mg)基体和汉字状Mg2Si颗粒尺寸分别由铸态时的30 μm和10μm减小到1μm和0.8μm,形成了细小、均匀的α(Mg)等轴品组织;挤压过程中,汉字状Mg2Si依弯曲机制而破碎成块状或条状,条状Mg2Si依短纤维加载机制而破碎成块状,块状Mg2Si依剪切机制发生破碎,并随挤压道次的增加而呈细小、弥散分布;合金的力学性能随往复挤压道次的增加而显著提高.     

Sb变质对Mg-6Al-1Zn-0．7Si镁合金热处理组织和力学性能的影响

通过金相、扫描电镜（SEM）、X射线衍射分析（XRD）和差热分析（DSC）等手段，研究Sb变质对Mg-6Al-1Zn-0．7Si镁合金热处理组织和力学性能的影响，尤其是对合金固溶处理组织的影响。结果表明：固溶处理可以变质Mg-6Al-1Zn-0．7Si镁合金铸态组织中的汉字状Mg2Si相，使Mg2Si相从汉字状变为短杆状和条块状，并且添加0．4％Sb到实验合金中可使固溶处理变质汉字状Mg2Si相的效果提高。也正是由于固溶处理可以使实验合金组织中的汉字状Mg2Si相变质，使得Mg-6Al-1Zn-0．7Si合金时效处理后获得了较铸态更高的的抗拉性能和抗蠕变性能，并且添加0．4％Sb可以进一步增强热处理对性能的改善作用。     

Ca对铸态Mg-6Al及Mg-6Al-2Si系合金组织与性能的影响

为了明确不同服役温度下Ca对Mg-Al和Mg-Al-Si系合金性能的影响,采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜和力学性能试验机,分别研究了Mg-6Al-0.3Mn-0.5Zn-1.5Sn-0.3Sr-xCa(x=0,0.5%)和Mg-6Al-2Si-0.3Mn-0.5Zn-1.5Sn-0.3Sr-xCa(x=0,0.5%)合金的相组成、显微组织、断口形貌,以及室温和150℃时的拉伸性能。结果表明,Ca的加入会促使CaMgSn和CaMg(Sn,S)i等第二相的生成,产生明显的固溶强化作用,提高合金的室温和高温拉伸性能。Si的加入可显著提高合金的高温性能,但会降低合金的室温性能。因此,Mg-6Al-0.3Mn-0.5Zn-1.5Sn-0.3Sr-0.5Ca合金适用于室温部件,而Mg-6Al-2Si-0.3Mn-0.5Zn-1.5Sn-0.3Sr-0.5Ca合金适用于高温部件。     

Sb变质对Mg-6A1-1Zn-0.7Si镁合金热处理组织和力学性能的影响

通过金相、扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)和差热分析(DSC)等手段,研究Sb变质对Mg-6Al-1Zn-0.7Si镁合金热处理组织和力学性能的影响,尤其是对合金固溶处理组织的影响.结果表明:固溶处理可以变质Mg-6Al-1Zn-0.7Si镁合金铸态组织中的汉字状Mg2Si相,使Mg2Si相从汉字状变为短杆状和条块状,并且添加0.4%Sb到实验合金中可使固溶处理变质汉字状Mg2Si相的效果提高.也正是由于固溶处理可以使实验合金组织中的汉字状Mg2Si相变质,使得Mg-6A1-1Zn-0.7Si合金时效处理后获得了较铸态更高的的抗拉性能和抗蠕变性能,并且添加0.4%Sb可以进一步增强热处理对性能的改善作用.     

Sb对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn合金显微组织的影响

试验研究了Sb对Mg-8Zn-4Al-0·3Mn铸造镁合金显微组织的影响。结果表明,含Sb铸造镁合金Mg-8Zn-4Al-0·3Mn-xSb的显微组织由基体α(Mg)、共晶[α(Mg) τ]、三元相τ(Mg32(Al,Zn)49、二元相MgZn2和Mg3Sb2组成;随着Sb含量的增加,合金晶界上三元相的形态逐渐由半连续网状变为分散均匀的颗粒状;w(Sb)=0.3%为最佳加入量,此时的合金铸态组织被明显细化,晶粒大小由120μm~130μm减小到50μm~60μm。同时,合金的显微硬度值也随Sb含量的增加而增加。     

Effects of Sb Addition on Microstructural Evolution and Mechanical Properties of Mg–9Al–5Sn Alloy

The Mg–9Al–5Sn-xSb(x=0.0,0.3,0.6,1.0,1.5 wt%) alloys were prepared by a simple alloying process followed by hot extrusion with an extrusion ratio of 28.2. The effects of Sb additions on the microstructure and mechanical properties of the Mg–9 Al–5 Sn alloys were investigated by optical microscopy, X-ray diffraction, transmission electron microscopy, scanning electron microscopy equipped with an energy-dispersive X-ray spectrometer. The results indicated that the phases α-Mg matrix, Mg_2_Sn, Mg_3Sb_2 and Mg_17 Al_12 exist in the as-cast Sb-containing alloys. Sb addition results in the precipitation of Mg_3Sb_2. The dendritic size of these alloys decreases with the addition of Sb. Both their ultimate tensile strength and yield strength of extruded alloys increase, and their elongation decreases gradually with increasing the content of Sb. The better mechanical properties of the as-extruded alloys were achieved due to the refined grains and the formation of dispersive second phases Mg_3Sb_2.     

Effect of Ce-rich rare earth on microstructure and mechanical properties of Mg-10Zn-5Al-0.1Sb magnesium alloy

To improve the comprehensive mechanical properties of Mg-10Zn-5Al-0.1Sb magnesium alloy,different amount of Ce-rich rare earth(RE)was added to the alloy,and the effect of RE addition on the microstructure and mechanical properties of Mg-10Zn-5Al-0.1Sb alloy was investigated by means of Brinell hardness measurement, scanning electron microscopy(SEM),energy dispersive spectroscope(EDS)and X-ray diffraction(XRD).The results show that an appropriate amount of Ce-rich rare earth addition can make the Al4Ce phase particles and CeSb phase disperse more evenly in the alloy.These phases refine the alloy’s matrix and make the secondary phases[?-Mg 32 (Al,Zn)49 phase and?-Al 2 Mg5Zn2 phase]finer and more dispersive,therefore significantly improve the mechanical properties of the Mg-10Zn-5Al-0.1Sb alloy.When the RE addition is 1.0 wt.%,the tensile strengths of the alloy both at room temperature and 150oC reach the maximum values while the impact toughness is slightly lower than that of the matrix alloy.The hardness increases with the increase of RE addition.     

常压及高压凝固Al-Mg及Al-Mg-Zn合金中Al相的固溶体结构

采用X射线衍射仪、能谱仪和透射电镜分别对Al-9.6%Mg合金、Al-11Mg-4.5Zn合金和Al-17Zn-1.5Mg合金常压及6 GPa高压凝固后Al相的固溶体结构进行研究。结果表明:6GPa高压凝固后,Al-9.6%Mg合金中Mg在Al相中的固溶度显著增大;在Al-11Mg-4.5Zn合金和Al-17Zn-1.5Mg合金中,Mg、Zn溶质在Al相中的固溶度均增大,但Zn比Mg固溶的比例要大得多。在常压凝固条件下,与纯铝相比,3种合金中Al相的晶格常数均增大。与常压凝固相比,高压凝固Al-9.6Mg合金和Al-11Mg-4.5Zn中Al相晶格常数分别增大了1.178%和0.220%;在Al-17Zn-1.5Mg合金中,Al相晶格常数变化很小。此外,在Al-Mg-Zn合金中,原子半径较大的Mg固溶到Al相中,导致其晶格常数增大,原子半径较小的Zn固溶到Al相中,导致其晶格常数减小,且高压凝固后,溶质的原子半径越小,在Al相中固溶的比例越大。     

Effect of Cu addition on microstructure and properties of Mg-10Zn-5Al-0.1Sb high zinc magnesium alloy

To improve the strength,hardness and heat resistance of Mg-Zn based alloys,the effects of Cu addition on the as-cast microstructure and mechanical properties of Mg-10Zn-5Al-0.1Sb high zinc magnesium alloy were investigated by means of Brinell hardness measurement,scanning electron microscopy (SEM),energy dispersive spectroscopy (EDS),XRD and tensile tests at room and elevated temperatures.The results show that the microstructure of as-cast Mg-10Zn-5Al-0.1Sb alloy is composed of α-Mg,t-Mg32(Al,Zn)49,φ-Al2Mg5Zn2 and Mg3Sb2 phases.The morphologies of these phases in the Cu-containing alloys change from semi-continuous long strip to black herringbone as well as particle-like shapes with increasing Cu content.When the addition of Cu is over 1.0wt.%,the formation of a new thermally-stable Mg2Cu phase can be observed.The Brinell hardness,room temperature and elevated temperature strengths firstly increase and then decrease as the Cu content increases.Among the Cu-containing alloys,the alloy with the addition of 2.0wt.% Cu exhibits the optimum mechanical properties.Its hardness and strengths at room and elevated temperatures are 79.35 HB,190MPa and 160MPa,which are increased by 9.65%,21.1% and 14.3%,respectively compared with those of the Cu-free one.After T6 heat treatment,the strengths at room and elevated temperatures are improved by 20% and 10%,respectively compared with those of the as-cast alloy.This research results provide a new way for strengthening of magnesium alloys at room and elevated temperatures,and a method of producing thermally-stable Mg-10Zn-5Al based high zinc magnesium alloys.     

Zn与Mg质量比对热挤压Al-Zn-Mg-Sc显微组织及力学性能的影响

制备了Al-2Mg-0.4Sc、Al-5Mg-0.4Sc、Al-5Mg-2Zn-0.4Sc和Al-5Zn-2Mg-0.4Sc等4种合金并在350℃进行热挤压,通过光学显微镜(OM),X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)、室温拉伸测试,研究了Zn/Mg比对于Al-Zn-Mg-Sc合金组织与力学性能的影响。结果表明,Zn/Mg比的提高对于铸态晶粒具有细化作用,挤压后发生动态再结晶,晶粒尺寸显著减小,但挤压态晶粒尺寸并未随Zn/Mg比的提高而减小。另一方面,Zn/Mg比的提高使Mg32(Al,Zn)49第二相数量增加,且呈现更明显的网状结构。挤压态Al-Zn-Mg-Sc合金屈服强度随Zn/Mg比的提高而提升,主要由于大量Al3Sc粒子与碎化的第二相呈网状分布于晶界,使第二相强化起到主导作用。     

挤压态和时效态Mg-Zn-Mn-Sn-Y合金的组织性能

利用光学显微镜、X射线衍射和扫描电镜等对挤压态和时效态Mg-6Zn-1Mn-4Sn和Mg-6Zn-1Mn-4Sn-0.5Y镁合金的微观组织和力学性能进行研究。结果表明：与ZMT614镁合金相比,添加Y元素后,ZMT614-0.5Y晶粒得到细化,综合力学性能得到提高。Mg-6Zn-1Mn-4Sn-0.5Y合金的相组成为α-Mg、Mg Zn2、Mn、Mg2Sn和MgS n Y相。经过T6热处理后,合金的抗拉强度和屈服强度明显得到提高,伸长率明显被降低。理论计算表明,在挤压态合金中,细晶强化和固溶强化产生重要的作用,而在T6热处理态合金中,析出强化产生决定作用。     

Regulative effect of Mg/Si ratio on microstructure evolution and mechanical properties of cast Al-Li-Mg-Si alloys

The effect of the Mg/Si ratio of Al-2.5Li-1Cu-0.8Mg-0.8Si,Al-2.5Li-1Cu-1.6Mg-0.8Si,and Al-2.5Li-1Cu-2.4Mg-0.8Si alloys on the microstructure evolution and mechanical properties was investigated.The results show that the primary phases and their morphologies in the as-cast alloys are found to vary with the Mg/Si ratio.The improvement of Mg/Si ratio of as-cast alloys promotes the formation of Mg₂Si primary phase at the expense of the AlLiSi primary phase.Moreover,a tiny amount of T_B-Al_7.5Cu₄Li phase transforms into S-Al₂CuMg phase with the increase of Mg content.In addition,the increase of Mg/Si ratio also causes the Cu-rich intergranular phase distributed along crystal boundary to Si-rich intergranular phase.After ageing treatment,the precipitation sequence as a function of Mg/Si ratio is as follows:δ/δ'+AlLiSi(Mg/Si is~1)→δ/δ'+β'-Mg₂Si+AlLiSi(Mg/Si is~2)→δ/δ'+β'-Mg₂Si(Mg/Si is~3).A good combination of strength and ductility can be obtained in Al-2.5Li-1Cu-2.4Mg-0.8Si alloy after solution and ageing.The rod-likeβ'-Mg₂Si precipitate has a positive influence on the comprehensive mechanical properties of the alloy.     

挤压铸造Al-Cu-Mn和Al-Zn-Mg-Cu合金耐腐蚀性能研究

采用酸性盐雾试验,对Al-4.5Cu-0.8Mn和Al-7.3Zn-2.9Mg-1.9Cu 2种挤压铸造合金的耐腐蚀性能进行了对比研究.结果表明,在盐雾腐蚀过程中,随着腐蚀时间的延长和压力的增大,两种合金的耐腐蚀性能都出现了一定程度的下降.前者的腐蚀是由分布于枝晶间和晶界处的T(Al12CuMn2)和θ(Al2Cu)相溶解引起的,后者的腐蚀是由合金中η相的优先溶解,以及沿晶界分布的S相边沿的(Al)基体溶解所致;前者的耐腐蚀性能明显优于后者.     

往复挤压Mg-xSn-Al-Zn-Si合金的组织性能及变形机制

以往复挤压Mg-xSn-1. 5Al-1Zn-1Si(x=3、5、8,质量分数,%)合金为研究对象,分析了合金的组织分布、力学性能和变形机制。结果表明:往复挤压合金的晶粒细小、组织均匀,随着Sn的增加,其均匀度呈现先升高后降低的趋势;往复挤压合金的强度和塑性较高,随着Sn含量的增加,合金强度和塑性呈现先增加后下降的趋势,Sn含量较高时,塑性明显下降;往复挤压过程中,Mg-xSn-1.5Al-1Zn-1Si合金更容易发生动态再结晶,位错攀移(滑移)成为变形的主要机制,位错密度呈现由增加到动态平衡再到下降的变化趋势。