Cu元素对ZK60铸造镁合金显微组织和力学性能的影响（英文）

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射仪、电子探针、拉伸测试仪研究Cu元素的添加对铸态ZK60镁合金显微组织和力学性能的影响,并讨论了添加Cu改善合金拉伸性能的机制。结果表明,Cu可有效消除ZK60镁合金中存在的晶内偏析,随着Cu含量的增加,合金的晶粒尺寸得到明显细化。在含Cu镁合金中,出现了一种具有面心立方结构的MgZnCu三元共晶相,该相主要富集在晶界处且在合金发生塑性变形时成为微裂纹源。拉伸实验表明,当Cu添加量为0.5%~1%时,ZK60镁合金的力学性能得到改善,当添加量达到2%时,合金的力学性能下降。     

Cu元素对ZK60铸造镁合金显微组织和力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射仪、电子探针、拉伸测试仪研究 Cu元素的添加对铸态ZK60镁合金显微组织和力学性能的影响，并讨论了添加Cu改善合金拉伸性能的机制。结果表明，Cu可有效消除ZK60镁合金中存在的晶内偏析，随着Cu含量的增加，合金的晶粒尺寸得到明显细化。在含Cu镁合金中，出现了一种具有面心立方结构的MgZnCu三元共晶相，该相主要富集在晶界处且在合金发生塑性变形时成为微裂纹源。拉伸实验表明，当 Cu 添加量为0.5%～1%时，ZK60镁合金的力学性能得到改善，当添加量达到2%时，合金的力学性能下降。     

Ca对超轻Mg-Li-Al合金显微组织和力学性能的影响

本试验熔制了Mg-5,9,16%Li-2%Al合金,研究了添加不同Ca含量对合金组织和性能的影响.通过显微观察可知,元素Ca对显微组织中的α相(hcp)和β相(bcc)有细化作用.通过EPMA分析可知,Ca主要富集在晶界处,合金中的晶界网格为Ca和Al的富集物,为Al2Ca化合物.显微组织细化机理可以认为,由于Ca在晶界处的吸附作用极大的抑制了晶粒的长大而使其细化.室温下进行拉伸测试,结果表明,添加1?可以提高合金的强度,却降低合金的塑性,分别是因为元素Ca的细化作用和晶界处Al2Ca具有脆性的原因.     

稀土铈对AZ61A镁合金组织和力学性能的影响

研究了添加不同含量的稀土Ce对AZ61A镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,添加适量的稀土Ce能使AZ61A镁合金的基体组织分布均匀,晶粒细化;Ce与Al结合形成高熔点的稀土相Al4Ce,使β-Mg17A112相数量减少,但形态变细;稀土相Al4Ce呈块状或棒状弥散均匀分布于晶界周围,阻碍位错运动,显著改善AZ61A镁合金室温及高温状态下的力学性能。     

铼对铱显微组织和力学性能的影响

借助光学显微镜、扫描电镜和万能力学试验机研究元素铼对铱显微组织和力学性能的影响。结果表明,添加元素铼可以细化铱的晶粒,显著改善铱的显微组织。随着铼含量的增加,在固溶强化和细晶强化作用下,铱铼合金的屈服强度和抗拉强度呈现先上升后下降的趋势,当铼质量分数为7.0%时屈服强度和抗拉强度达到最大值为472.0和526.0 MPa;而在铱中添加铼以后,铱铼合金的延伸率先降后升,其中纯铱的延伸率最高为2.52%。室温下铱铼合金的断口呈脆性沿晶断裂和脆性穿晶断裂的混合断裂模式,加入元素铼后断口形貌中脆性穿晶断裂区域明显增多。     

富铈混合稀土对ZA155高锌镁合金组织和力学性能的影响

采用常规铸造方法,向ZA155高锌镁合金熔体中加入适量富铈混合稀土获得了稀土合金化的高锌镁合金.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)/能量散射光谱(EDS)、硬度、冲击韧度以及拉伸性能测试等分析手段研究了混合稀土对高锌镁合金组织与力学性能的影响.结果表明:加入混合稀土后形成高熔点、高热稳定性的针状稀土化合物相(Mg3Al4Zn2RE),改善晶界相的分布状态,阻止晶粒长大,细化结晶组织,提高常高温力学性能.当加入1.5%的混合稀土时,ZA155高锌镁合金室温抗拉强度达到峰值时为203 MPa,比变质前提高了21%,冲击韧度达到峰值时为4.50 J/cm2.比变质前提高了50%.     

Zr对Mg-5Sn合金显微组织与力学性能的影响

研究了含Zr0．4％-1．2％的Mg-5Sn合金（质量分数，％，下同）的显微组织和力学性能。显微组织观察表明，Zr元素能够起到明显的晶粒细化作用。扫描电镜EDS分析和XRD分析验证了这一结果。力学性能测试结果表明：随着合金中Zr含量的增加，抗拉强度及延伸率都有提高，延伸率提高更显著，Zr的晶粒细化起了主要作用；而合金的显微硬度基本不变，其原因是在合金中没有明显数量的硬质相出现。     

Di对Mg-10Al合金显微组织与力学性能的影响

研究了Di加入量为1％～3％（质量分数，下同）[Nd—Pr混合稀土金属，w（Nd）：w（Pr）=3：1]的Mg-10Al合金的显微组织和力学性能。通过显微组织分析发现Di加入Mg-10Al合金后，析出了块状的Al2（Nd，Pr）相及杆状的Al11（Nd，Pr）3相，合金组织得到细化。Di的加入使铸态的Mg-10Al合金的力学性能提高，在Di的加入量为2％时，块状的Al2（Nd，Pr）相占主导地位，合金的抗拉强度和伸长率都达到峰值。在Di的加入量达到3％时，杆状的Al11（Nd，Pr），相增加，抗拉强度、尤其是伸长率有所降低。     

Sm对AM60合金显微组织和力学性能的影响

借助光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和DNS100电子万能试验机研究AM60合金中加入Sm后的显微组织和力学性能,并分析Sm对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,添加元素Sm可以细化镁合金的晶粒,改变β相的形态和大小,从连续或断续网状、长条状,变为卵石状或颗粒状均匀弥散分布在α-Mg基体上,显著改善合金的显微组织。Sm的加入可形成稳定性较高的颗粒状Al2Sm高温化合物相。随着Sm含量的增加,合金的抗拉伸强度和伸长率呈现先升后降的趋势,当Sm含量为1.0%(质量分数,下同)时抗拉伸强度和伸长率分别达到最大值210MPa和6.9%。室温下AM60合金的断口呈解理断裂,加入Sm变质后其断口形貌表现为准解理+局部韧性断裂特征。     

混合稀土对高锌镁合金组织和力学性能的影响

在常规铸造条件下,向高锌镁合金熔体中加入适量混合稀土获得高锌镁合金。借助光学显微镜、X射线衍射仪、拉伸试验以及冲击实验等研究了混合稀土加入量对高锌镁合金组织与性能的影响规律。结果表明：混合稀土的加入使基体组织得到了细化,力学性能提高。当加入1.5%混合稀土时可获得最佳的综合力学性能,室温抗拉强度达到203 MPa,比原合金提高了21%、冲击韧性达到峰值为4.06 J/cm^2。     

Dy对Nb-Nb5Si3共晶合金显微组织和力学性能的影响

Nb-23Ti-10Ta-2Cr-18Si-xDy(原子分数(%)x=0.0,0.1)共晶合金主要由(Nb,Ti)ss,α-(Nb,Ti)5Si3和γ-(Nb,Ti)5Si3相组成.稀土元素Dy的加入使组织明显细化,尤其表现为硅化物尺寸的减少.Dy主要偏聚在晶界和相界,偏聚比约为2.5.Dy的加入有利于合金室温和高温强度以及室温塑性的提高.     

经热氢处理后TC21合金的显微组织与力学性能（英文）

文章对比研究了置氢和除氢TC21合金的组织和力学性能。结果表明,随着TC21合金中氢含量的增加,α相的含量减少,而β相含量增加,氢化合金的抗压强度下降,但极限压缩率增加。相比未氢化的TC21合金,含有适当氢含量(0.6wt%~0.9wt%)的合金在塑性变形过程中表现出更高的塑性(最大增加了30.3%)以及更低的流动应力(下降了150MPa~200MPa),这将有利于改善TC21合金的冷塑性成形。除氢后,TC21合金组织细化明显,讨论了初生α相和β转变组织的细化机理。除氢后,TC21合金的抗压强度和显微硬度增加,而极限压缩率下降。当0.6wt%~0.8wt%的氢被临时引进并排出后,合金的抗压强度增加了4.5%(约65MPa)。临时引入并排出0.8wt%的氢后,显微硬度从331HV提高至373HV。     

热变形可生物降解镁基合金的微观组织特征和力学性能研究进展

镁合金凭借与人骨相近的弹性模量、体内自发的可降解性及优异的生物相容性,在生物医用领域表现出巨大的发展潜力。然而,镁合金室温塑性成形差及绝对抗拉强度/屈服强度低,限制了其广泛应用。热变形作为一种有效改善镁合金力学性能的方式,具有细化晶粒及破坏连续大尺寸第二相等特征,通过引入高密度位错进而显著提高材料强度和塑性。因此,从热变形医用镁合金组织演变特征出发,以变形方式为分类依据,综述了近年来医用镁合金热变形的研究动态。概述了轧制、锻造、挤压、高压扭转等4种典型热变形工艺的差异性特征。在此基础上,阐述了不同热变形工艺下医用镁合金的晶粒细化机制,动态再结晶过程和位错增殖对力学性能的影响规律。进一步归纳了热变形医用镁合金微观组织结构及力学性能的本质关联。     

Sr,Y对AZ31镁合金显微组织与力学性能的影响

用金属型铸造法制备了不同Sr、Y含量的AZ31镁合金试样,借助光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、XRD、力学性能测试等方法研究了Sr、Y对AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,微量Sr的添加可细化AZ31镁合金的显微组织,并且在晶界处有杆状的Al4Sr形成;微量的Sr、Y复合添加可使AZ31镁合金显微组织更加细化,晶内有颗粒状的Al2Y析出,同时β-Mg17Al12相消失;合金的常温和高温力学性能随Sr、Y的添加有明显提高。     

稀土对精炼紫杂铜组织和性能的影响

采用自行研制的稀土精炼剂对紫杂铜进行了精炼实验,分析和研究了添加稀土对紫杂铜精炼效果及其对组织的影响,并探讨了稀土的作用机理。实验结果表明,在紫杂铜中加入适量的稀土精炼剂,精炼和脱氧效果良好;同时,添加适量稀土元素,还可使紫杂铜晶粒细化,组织更加均匀,从而提高了紫杂铜的导电性能和力学性能。     

Sr和Y添加对A356铝合金显微组织和力学性能的影响及机理

通过金相显微镜、扫描电镜、透射电镜观察,能谱分析以及力学性能实验,研究了添加Sr和Y对A356铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,相比于单加Sr或Y,复合添加Sr和Y时,共晶Si由板片状或针状完全转变为纤维状,α-Al的等效晶粒直径从42.49 μm减小至26.63 μm,二次枝晶臂间距从22.38 μm减小至13.60 μm,抗拉强度从166.1 MPa增加到185.3 MPa,延伸率从3.6%提高至7.6%,断裂方式也从脆性断裂转变为韧脆型断裂。探讨了Sr和Y复合添加时的细化机理和变质机理,得出α-Al晶粒细化的主要原因是α-Al以Al₃Y为基底进行快速非均质形核,变质机理为杂质诱导孪晶并以孪晶凹谷机制进行生长。     

Al4C3和铈复合添加对ZM5镁合金组织和力学性能的影响

通过复合添加Al4C3和合金化元素Ce来改善ZM5镁合金的组织和力学性能。结果表明,Al4C3和Ce的添加使得ZM5合金的组织显著细化,Al4C3和Ce的复合添加产生新相Al4Ce。由DTA分析可知,Al4C3与Ce的添加,使得ZM5合金在较小的过冷度下就能得到细晶组织。拉伸试验测试结果表明,在T6条件下,Al4C3和Ce的添加能显著提高ZM5合金的抗拉强度,延伸率虽有提高,但其绝对值偏低。Al4C3和Ce的添加使得ZM5合金的断裂机制从解理断裂变为准解理断裂。     

循环镦-挤制备AZ61镁合金的显微组织与力学性能（英文）

在温度为285~380°C的条件下,采用循环镦-挤工艺成功获得AZ61镁合金的累积大塑性变形,并对铸态和循环镦-挤变形后合金的组织特征和力学性能进行研究。结果表明,在285°C的条件下,循环镦-挤变形3道次后,材料获得的累积应变为4.28,并得到了平均晶粒尺寸为3.5μm的细小均匀的微观组织。晶粒细化的主要原因是局部应变引起的动态再结晶。结果还表明,显微组织演变受温度和累积变形程度的影响。晶粒细化使循环镦-挤变形的AZ61镁合金的力学性能得到明显的改善。此外,通过室温拉伸试验揭示了循环镦-挤工艺参数与力学性能之间的关系。     

添加铈对高压压铸AM50镁合金显微组织和力学性能的影响

研究添加铈对高压压铸AM50镁合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:添加铈能使AM50镁合金晶粒细化,并使其室温和高温力学性能得到显著改善.相对于未添加Ce和添加0.5％Ce(质量分数)的AM50镁合金,添加1％Ce(质量分数)的镁合金的晶粒更细,力学性能更优.     

稀土铈对AZ61镁合金显微组织和力学性能的影响

在AZ61合金中添加0％、0.5％、1％和1.5％(质量分数)的铈(Ce)制备了4种合金,研究了Ce含量和合金变形状态对其力学性能和显微组织的影响.实验表明,添加Ce元素后,形成的Al4Ce对合金有强化作用,但其铸态组织仍然粗大,需要经过轧制及退火,合金组织才能得到改善.力学性能测试结果表明,随Ce含量的增加,轧制态合金强度上升,伸长率有所提高.300℃退火1h后,强度比轧制态有所降低,但伸长率提高较大.含1.0％Ce的3#合金具有最好的综合力学性能,挤压+轧制加工态其抗拉强度、屈服强度和伸率长分别为350 MPa、274MPa和6.2％；300℃×lh退火后,分别为306 MPa、201MPa和18.7％.