Sr对AS41镁合金组织和性能的影响

采用复合锶盐代替传统的Al-Sr中间合金对AS41合金进行变质处理,以实现Sr对合金的变质作用.试验显示,复合锶盐变质处理时分解出的Sr离子对合金中Mg2Si有良好的变质作用,促使其由枝晶状变为均匀分布的块状,块状Mg2Si能够钉扎位错,延缓裂纹发生,使合金在拉伸时由脆性断裂过渡到韧性断裂,从而提高合金的抗拉强度和伸长率.同时,该复合锶盐具有良好的覆盖性能,能够一定程度上防止镁合金熔炼时的氧化现象.     

热处理对AS41镁合金显微组织及摩擦学性能的影响

研究了热处理对AS41镁合金显微组织、力学和摩擦学性能的影响.结果表明:热处理前后AS41镁合金物相组成未发生改变,均由基体相(α-Mg)和β-Mg17Al12及Mg2Si相构成,其中β-Mg12Al12相和Mg2Si相为合金的强化相;但铸态时以粗大的网状不连续分布于晶界的β-Mg17Al12相在热处理后以细小的颗粒状在晶界和晶内弥散分布;汉字状Mg2Si相尺寸减小,且部分形成颗粒状组织.在优化的热处理工艺下,AS41镁合金的抗拉强度和屈服强度分别提高了22.1%和25.7%,而伸长率受热处理的影响较小.在低载衙时,热处理后的AS41镁合金较铸态镁合金具有更低和更稳定的摩擦系数;在较高载荷时,热处理的镁合金具有更优异的耐磨性能.铸态镁合金在较高载荷下的磨损机理为剥层磨损和磨粒磨损,而热处理后的镁合金磨损机理主要为氧化磨损和磨粒磨损;热处理前后材料显微组织变化是导致磨损机理变化的主要原因.     

超声孕育处理对AS41镁合金凝固组织的影响

采用连续功率超声对AS41镁合金熔体进行孕育处理,研究超声处理功率(强度)、处理时间和处理温度等工艺条件对其凝固组织的影响规律。通过对凝固金相和低倍组织观察以及XRD和Mg2Si相的点阵常数计算,结果表明:连续功率超声孕育处理可以显著细化AS41镁合金的凝固组织,晶粒尺寸仅为无超声处理时的30%～50%;适当提高超声强度和处理温度以及适当延长处理时间均可增强细化效果。优化的处理条件如下:超声强度为30～40W/cm2,处理时间为50～80s,处理温度为650～700℃。此外,超声处理也使Mg2Si相细化和球化,Mg2Si相的点阵常数也发生明显变化。     

Ca、Si复合合金化对AZ31镁合金显微组织的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、X射线能谱仪和X射线衍射仪研究了Ca、Si元素对AZ31镁合金铸态组织的影响。结果表明,在AZ31镁合金中同时加入Ca、Si元素后,Ca主要以固溶形式存在于AZ31镁合金中,Si的加入对Ca的分布没有产生影响,Si主要和Mg生成Mg2Si化合物,同时沿晶界分布的β-Mg17Al12相逐渐演变为在晶界附近和晶内弥散分布的细小点状(球状)和针状相。随着Si含量的增加,部分点状相开始粗化,并在基体中出现了汉字状的Mg2Si相。当加入0.3%的Ca与0.4%的Si时,合金铸态组织最为细化。     

Ca、Sr对AS21镁合金显微组织的影响

研究了Ca及Ca、Sr复合加入对AS21镁合金显微组织的影响。AS21合金组织由α-Mg基体、Mg2Si相以及少量β-Mg17Al12相组成。Ca的加入使Mg2Si相由粗大汉字状转变为弥散分布的细小颗粒状。Ca的最佳加入量为0.25%,此时Mg2Si相尺寸由47μm减小到6μm。AS21-0.25Ca合金中加入0.1%Sr可以进一步改善Mg2Si相的形态,使其分布更加均匀弥散,尺寸减小为4μm。加入0.3%Sr时合金中出现新的针状MgCaSi三元相。     

基于Mimics的A356铝合金微观组织结构的三维重构

介绍了基于Mimics连续切片的三维重构技术的理论方法及在材料科学与工程中的研究和应用进展,并指出该技术对材料微观结构定量分析和微观组织性能的研究提供了有力的帮助。采用基于Mimics软件的连续切片三维重构技术,分别重构了铸态A356铝合金的三维微观组织结构和半固态A356铝合金的三维微观组织结构形貌。从三维重构后的组织结构可以看出,铸态A356铝合金的三维微观组织结构为典型的树枝晶组织,半固态A356铝合金为典型的近球晶组织结构。对单个枝晶及单个球晶的微观组织进行三维重构,并进行了三维定量测量,并从三维的角度定量表征了单个球晶,其形状因子F=0.91,平均当量直径D=81.71μm,三维测量结果更真实准确。     

工艺参数对半固态AZ91D镁合金微观组织和性能的影响

通过自行设计制造的一套半固态镁合金机械搅拌装置,研究了半固态制浆工艺与组织及性能之间的关系.结果表明,半固态镁合金的力学性能随剪切速率的增大和剪切时间的延长而增加.在剪切温度570℃,剪切速率79.7s-1.剪切时间240 S就可以获得性能良好的半固态镁合金浆料.     

半固态处理工艺参数对挤压AZ91镁合金微观组织的影响

研究了半固态等温处理温度和时间对挤压AZ91镁合金微观组织演变的影响。挤压AZ91镁合金的微观组织为流线带状组织,由分布于其间的细小再结晶α-Mg等轴晶组成。在半固态温度区间进行等温处理时,合金内的低熔点相及溶质元素富集区优先开始熔化,然后沿着晶界渗透,形成液相包围固相晶粒的半固态组织。随着等温温度的升高,固相晶粒熔化分离的速度加快。在等温温度为560℃时,随着等温时间的延长,液相不断增加,固相晶粒分离并不断趋于圆整。等温处理20 min后,合金达到了固/液平衡状态,Ostwald熟化机制开始明显,晶粒长大成为主要机制。挤压AZ91镁合金较佳的等温处理工艺为等温温度560℃,等温时间20~30 min。     

电磁搅拌对镁合金半固态组织的影响及机理

研究了电磁搅拌工艺对镁合金半固态组织的影响及机理.结果表明:电磁搅拌改变了合金的形核和生长条件,使镁合金AZ91D初生相由枝晶状变为球团状.研究还表明:搅拌引起的枝晶熟化、机械碰撞冲刷作用以及合并生长是镁合金半固态组织形成的主要机制.     

Mg-9AI-6Si镁合金组织及性能研究

利用普通重力铸造方法,制备了Mg-9Al-6Si镁合金.用光镜(OM),扫描电镜和能谱仪(SEM/EDS)研究了铸态Mg-9Al-6Si镁合金的显微组织,用XRD分析了合金的相组成,测试了合金室温拉伸力学性能和硬度,用SEM观察了合金拉伸断口形貌.结果表明:Mg-9Al-6Si镁合金铸态组织主要由α-Mg基体和分布在其上的粗大棱状枝晶或多边形块状初晶Mg2Si相及连成网状的β-Mg17Al12相组成,无汉字状Mg2Si相.该合金室温拉伸断口是以准解理断裂为主的脆性断裂,断裂沿α-Mg基体和Mg2Si相的界面处产生并扩展,抗拉强度为137.45 MPa,硬度为123 Hv1.     

低频电磁铸造AZ41镁合金的热压缩流变与组织

采用Gleeble 1500D热模拟试验机、差热分析仪和光学显微镜等对低频电磁铸造AZ41镁合金铸锭热压缩流变特征及微观组织进行研究。结果表明:AZ41镁合金铸锭热压缩变形存在明显的动态回复和动态再结晶特征;当温度为453~523 K时,以动态回复为主;当温度为593~723 K时,以动态再结晶为主要机制;当温度为593 K,应变速率为1.0 s-1时,形变激活能最低,流变过程最稳定,中心和边缘部位的晶粒得到明显细化。在变形期间,Mg17Al12相的破碎和溶解促进动态再结晶显著发生。     

含Ca,Si镁合金的铸态组织及其形成机制

利用金相,电子显微镜,X射线衍射仪和X射线能谱仪研究了含Ca,Si镁合金的铸态组织特征．结果表明：含Si较低的合金由镁基体及CaMgSi相组成,而含Si较高的合金由镁基体及CaMgSi和Mg2Si两种相组成．CaMgSi相呈三种不同的形态：离散块状、微细点状和针状,而本身是针状的Mg2Si则以“汉字形”团块的形态存在．根据Mg—Mg2Si—CaMgSi赝三元相图,详细讨论了铸态组织的形成机制．     

工艺参数对半固态镁合金表观粘度的影响

通过制备AZ91D镁合金半固态浆料,研究不同剪切速率、固相分数和搅拌时间对半固态镁合金AZ91D表观粘度的影响。结果表明,半固态镁合金表观粘度的大小随固相分数的增加而增加,随剪切速率的增大和剪切时间的延长而降低。在剪切温度570℃左右,其相对应的固相分数fs=0．41时较适合镁合金的半固态流变成形。剪切速率越大,合金浆料到达稳态的时间越短。     

合金元素对Mg-Al-Si系镁合金中Mg2Si相形貌影响的研究进展

合金化和微合金化作为变质Mg-A1-Si系镁合金中汉字状Mg2Si相的一种工艺手段,目前已引起国内外的广泛关注和高度重视,并对此开展了大量的研究。本文综述了合金元素变质Mg-Al-Si系耐热镁合金中汉字状Mg2Si相的研究进展,尤其是Al、Si、Sb、Ca、P、RE和Sr等合金元素对汉字状Mg2Si相形貌的影响及其变质机理,指出了目前还存在的问题,并对今后的发展进行了展望。     

等温热处理工艺参数对Mg-8%Al-1%Si合金半固态显微组织的影响(英文)

采用等温热处理工艺制备具有半固态显微组织的Mg-8%Al-1%Si合金,研究等温热处理工艺参数(等温温度和等温时间)对Mg-8%Al-1%Si合金显微组织的影响。结果表明:通过等温热处理工艺可以得到具有非枝晶组织的Mg-8%Al-1%Si合金。随着等温温度从560°C升高至575°C或等温时间从5min延长至30min,半固态组织中的液相体积分数增加,α-Mg晶粒尺寸变大并且其球化趋势明显。此外,在半固态组织中的共晶Mg2Si相从汉字状转变成为颗粒状。研究等温热处理Mg-8%Al-1%Si合金中的共晶Mg2Si相的形貌转变机制。     

工艺参数对半固态镁合金性能的影响

研究了不同温度、不同搅拌速度和不同冷却速度对半固态AZ91镁合金性能的影响。用了两种冷却方式，一是水淬，二是金属型冷却。搅拌速率从每分钟300转变化到900转，变化步长是每分钟300转。试验结果表明冷却速率对合金晶粒尺寸影响很大。搅拌速率对晶粒密度的影响有一最佳搅拌速度，当搅拌速率为600转份时，晶粒密度最大。550度搅拌得到的半固态镁合金的晶粒密度大于590度搅拌时得到的晶粒密度。试验结果表明合金的固相分数仅与镁合金搅拌温度有关，这与相图表达的定性关系是一致的。在所有半固态镁合金试验中，水淬试样的晶粒密度都大于重力铸造的金属型试样的晶粒密度。这表明在半固态成型过程中，晶粒有很强的长大合并的趋势。     

Ca添加量对AM60镁合金微观组织和力学性能的影响

制备了不同Ca含量的AM60-xCa(x=0.8,1.6,3.2)镁合金,运用荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪和万能材料试验机等研究了Ca添加量对AM60镁合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,随着Ca元素的加入,合金中出现了骨骼状的Al2Ca第二相,当Ca含量达到3.2％时,...     

Mg2Si强化相对AZ31镁合金挤压组织与力学性能的影响

通过Al-Si中间合金取代Al添加,并经热挤压成形,在AZ31镁合金中引入Mg₂Si强化相。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、电子万能试验机等研究了Mg₂Si强化相对AZ31镁合金挤压组织与力学性能的影响。结果表明,添加Al-Si中间合金后的Mg-3(Al-Si)-Zn挤压组织呈现明显的双峰分布特征,Mg₂Si颗粒相可通过粒子激发形核(PSN)作用促进动态再结晶,在碎化的Mg₂Si颗粒相周围,合金组织显著细化,形成明显异于其他正常尺寸晶粒的细晶区。引入Mg₂Si强化相后,Mg-3(Al-Si)-Zn挤压态合金的屈服强度和抗拉强度都得到提高,分别达到175和269 MPa,同时伸长率略有降低。     

AZ91D镁合金半固态铸轧工艺因素对组织的影响

在实验室半固态铸轧试验设备上进行了镁合金半固态铸轧试验,研究了AZ91D镁合金半固态铸轧组织的影响因素。结果表明,搅拌速度、铸轧温度对半固态镁合金组织有显著的影响。过快过慢的搅拌速度都不利于半固态组织的形成,试验表明搅拌速度300 r/min最佳;铸轧温度从高到低,固相率明显从小到大。     

旋转磁场对Al-7Si-8.9Mg_2Si复合材料凝固组织的影响

通过微观组织分析研究了在旋转磁场作用下Al-7Si-8.9Mg2Si复合材料的凝固组织特征。结果表明,合金凝固组织经过电磁搅拌后初生Mg2Si相明显细化,仅在近液态和半固态施加旋转磁场使得二元共晶Mg2Si的形状变化很小,在凝固全程施加旋转磁场反而使得组织粗化。在半固态施加旋转磁场能有效细化Al-7Si-8.9Mg2Si复合材料凝固组织中初生Mg2Si和共晶Mg2Si相,并使得α-Al相变得细小且非枝晶化。