表面机械研磨处理对镁合金AZ80组织和性能的影响

对轧制态AZ80镁合金板材进行了表面机械研磨处理。借助显微组织观察、拉伸性能测试、硬度测试、摩擦磨损测试等方法,研究了机械研磨处理对AZ80镁合金组织和性能的影响。结果表明,AZ80镁合金经3 min的表面机械研磨处理后,表面形成了85μm的超细晶层,晶粒大小从表层到中心呈梯度变化分布。抗拉强度提高了17.0%,屈服强度提高了26.4%,伸长率降低了47.7%,表层硬度提高了53.2%,硬度影响区域400μm。与原始试样相比,载荷小于30 N时,经表面研磨处理试样的耐磨性能更好;载荷大于30 N以后,表面研磨处理试样的磨损性能反而更差。     

表面机械研磨处理对AZ31镁合金力学性能的影响

通过表面机械研磨处理在AZ31镁合金表层制备了局部变形层组织,并测试了性能随组织的变化规律。结果表明,表面机械研磨处理可以制备出母材-孪晶-纳米晶的梯度结构。在相同的研磨时间下,大晶粒样品相较小晶粒样品形成的纳米层更厚,并且大晶粒样品在研磨2 h后纳米层厚度趋于稳定。在表面机械研磨处理过程中,基面织构的强度随研磨时间的增加先大幅降低后逐渐升高。显微硬度沿板材厚度方向先减小后增大。断口形貌分析表明,断口边缘断裂模式为韧脆混合断裂,芯部断裂为塑性断裂,样品断裂是裂纹由表面向芯部扩展的结果。表面机械研磨处理制备纳米晶的机理是位错聚集在孪晶界形成细小的高能亚晶,高能亚晶发生动态再结晶获得纳米晶。     

表面机械研磨对AZ31合金组织与性能的影响

采用机械研磨的方法对AZ31合金进行了表面纳米化处理,研究了机械研磨时间对AZ31合金显微组织、显微硬度和拉伸力学性能的影响。结果表明,随着表面机械研磨时间的延长,AZ31合金梯度纳米结构层厚度呈现先增加而后降低再上升趋势。表面机械研磨4和15 min时,梯度纳米结构层达到90μm以上;表面机械研磨处理可以在AZ31合金心部获得一定体积分数的孪晶组织;表面机械研磨处理可以使AZ31合金的抗拉强度、屈服强度均呈现出不同程度的增加,而断后伸长率有所降低;AZ31合金适宜的表面机械研磨时间为4 min。     

机械研磨对AZ31镁合金化学镀镍磷镀层性能的影响

在AZ31镁合金化学镀镍磷的过程中施加机械研磨作用,获得了具有新特性的镍磷镀层。扫描电镜观察表明,施加机械研磨获得的镍磷镀层的晶粒细化、致密性提高、消除了镀层中的孔隙。镀层截面的形貌结果显示,与传统化学镀镍磷层相比,施加机械研磨后镀层与基体的结合处形成了一个合金化的过渡区域,使镀层与基体的结合力得到显著的提高。由动电位极化曲线测试结果可知,施加机械研磨后镀层的自腐蚀电位提高到-0.2 V,相对传统化学镀镍磷层的电位提高了0.9 V,耐蚀性能显著提高。     

感应加热轧制对AZ31镁合金显微组织和性能的影响

将AZ31镁合金铸板制备成尺寸为50 mm×30 mm×5 mm的试板。对试板进行400℃保温3 h水冷的固溶处理。随后对试板进行异温轧制,即通过在液氮中冷却和感应加热在试板中形成梯度温度场,随后感应加热不同时间后立即对试板进行多道次不同压下量的热轧。轧制后检测了试板的显微组织、显微硬度和拉伸断口的形貌。结果表明：感应加热轧制的AZ31镁合金试板表层组织细小,向内逐渐粗化,具有梯度结构;从试板表层到心部显微硬度先下降后升高再下降;试板表层拉伸试样为典型的脆性断裂,而心部拉伸试样以韧性断裂为主。     

铈对AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响

在AZ31合金中添加0、0．2％、0．5％和1％（质量分数）的铈（Ce）制备了4种合金,研究不同Ce含量和合金变形状态对力学性能和显微组织的影响。试验表明,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,经过轧制及退火后,合金的组织得到改善。力学性能测试结果表明,轧制态合金强度随Ce含量的增加而上升,伸长率亦有所提高,300℃退火1h后,强度比轧制态有所降低,伸长率提高较大。含0．5％铈的3号合金综合力学性能最好,屈服强度为168MPa,抗拉强度达到255MPa,伸长率为22％。     

机械研磨处理对AZ31合金组织与性能的影响

采用表面机械研磨的方法对变形AZ31合金板材进行了表面改性处理,对比分析了原始AZ31合金与经过机械研磨的AZ31合金的显微组织、硬度、力学性能、耐磨性能和摩擦磨损形貌。结果表明,经过表面机械研磨处理后,AZ31合金的抗拉强度和屈服强度都得到明显提高,而断后伸长率却略有降低;随着载荷的增加,原始AZ31合金和经过表面机械研磨处理后的AZ31合金的摩擦系数都呈现逐渐降低的趋势;在相同的载荷作用下,经过表面机械研磨的AZ31合金的摩擦系数都要小于原始AZ31合金;在载荷小于30 N时,经过表面机械研磨的AZ31合金的磨损率都要小于原始AZ31合金,而在载荷为50 N时经过表面机械研磨的AZ31合金的磨损率要高于原始AZ31合金。     

Sb对AZ31镁合金组织和性能的影响

经XRD等检测表明:Sb的加入使镁及AZ31合金的显微组织得到细化,AZ31中的β-Mg17Al12相呈细小弥散状分布,同时组织中还有点、块状的Mg3Sb2生成.Sb的加入使AZ31合金的力学性能得到不同程度的提高,冲击韧度和硬度分别提高了58.8%和4.8%.     

RE对AZ31镁合金组织和性能的影响

在AZ31镁合金中加入RE元素,经 XRD 等检测表明:混合稀土的加入改善了镁及 AZ31 合金的显微组织,细化了晶粒,同时,RE与合金中的Al生成Al11RE3(Al11Ce3)相且沿晶界分布;AZ31 合金的硬度值随稀土含量的增加而不断提高,冲击韧度下降.     

热变形对AZ31镁合金显微组织的影响

利用Gleeble1500热模拟材料实验机,在高温不同变形条件下对AZ31镁合金铸态试样进行压缩变形,采用金相显微镜对其组织演变规律进行了分析,结果表明,在350-450℃以10 s-1的应变速率压缩变形可以得到均匀细小的显微组织。     

热变形对AZ31镁合金显微组织的影响

利用Gleeble1500热模拟材料实验机，在高温不同变形条件下对AZ31镁合金铸态试样进行压缩变形，采用金相显微镜对其组织演变规律进行了分析，结果表明，在350～450℃以10s^-1的应变速率压缩变形可以得到均匀细小的显微组织。     

稀土La对AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响

研究了稀土元素La对AZ31镁合金组织和力学性能的影响。结果表明:稀土元素的含量能显著改善AZ31镁合金的组织结构,随着含量的增加,α(Mg)基晶粒会变的越来越细小,当La含量达到0.9%时最为细小,均匀,晶粒减小到60.45μm,维式硬度达100.3HV,冲击韧性达到16.2J/cm~2。La的加入会改变β(Mg_(17)Al_(12))相,使β相由连续的网状变为间断弥散分布,并且会在晶界出生成小针状、骨骼状的Al-La化合物AL_(11)La_3替代β相。加强了晶界力,细化了晶粒,最终改善了综合力学性能。对于提高变形镁合金在电子产品中的应用提供了跟广阔的依据。     

Ce含量对AZ31镁合金显微组织及耐蚀性能的影响

采用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和失重腐蚀试验,研究了不同Ce加入量时AZ31镁合金的显微组织、相组成及其在3.5%NaCl溶液中浸泡后的表面腐蚀形貌及腐蚀速率。结果表明:AZ31镁合金的显微组织主要由α-Mg固溶体和β-Mg_(17)Al_(12)相组成;加入质量分数为1.0%Ce~3.5%Ce后,AZ31镁合金的组织主要为α-Mg固溶体和Al-Ce相。当Ce含量为1.0%时,Al-Ce相尺寸小、数量少且沿晶界分布;随Ce含量增加,Al-Ce相数量增加,且出现偏聚加重现象。当Ce含量≤1.4%时,随Ce含量的增加,AZ31镁合金浸泡腐蚀76 h后的失重腐蚀速率变化较小;但当Ce含量1.4%时,随Ce含量增加,该合金腐蚀速率急剧增大,耐腐蚀性能下降。向AZ31镁合金中加入Ce,形成了Al-Ce相,抑制了β-Mg_(17)Al_(12)析出。添加1.0%Ce时,AZ31镁合金耐腐蚀性能达到最佳。     

超声表面滚压处理对AZ31B镁合金组织和性能的影响

目的 研究AZ31B镁合金在超声表面滚压处理后,表面微观结构、显微硬度和表面粗糙度的变化及其在拉伸试验过程中对AZ31B镁合金内部组织的影响.方法 利用超声表面滚压处理在AZ31B镁合金表面制备梯度变形层.利用X射线衍射仪、EBSD、显微硬度仪和表面粗糙度仪,分析试样表面的微观结构、显微硬度和表面粗糙度.对超声表面滚压...     

添加Ce、Dy对AZ31镁合金显微组织和轧制性能的影响

主要研究了添加RE元素Ce、Dy对AZ31镁合金显微组织和轧制性能的影响。结果表明,加入Ce、Dy后,AZ31合金的组织被明显细化,还生成了析出相Al4Ce、Al2Dy和MgDy3。Ce、Dy可以显著地改善AZ31合金的轧制性能,加入Ce、Dy后形成的RE相在经过高温热处理后几乎不溶于基体,它们可以促进再结晶形核,生成更多细小的等轴晶,从而显著地提高了AZ31合金的轧制能力。但当Dy的添加量达到一定程度时,含RE合金的轧制性能有所下降,但仍优于未加RE的AZ31合金。     

挤压工艺对AZ31镁合金组织和性能的影响

研究了挤压温度和挤压速率对AZ31镁合金显微组织、耐腐蚀性能和力学性能的影响。结果表明,通过300℃下的热挤压变形,AZ31合金发生动态再结晶,合金组织比铸态时细化,耐腐蚀性能和力学性能明显提高;AZ31镁合金挤压后的组织及力学性能受挤压温度及挤压速率的影响,在本试验范围内,AZ31镁合金经过挤压温度为300℃、挤压速率为6.0 mm/s的挤压变形后得到的组织均匀细小,耐腐蚀性能和力学性能良好。     

超声处理对AZ31镁合金组织和性能的影响

通过在AZ31镁合金熔体中施加超声波,研究不同超声处理功率和施振时间对AZ31镁合金显微组织和性能的影响,探讨了超声波对AZ31镁合金晶粒细化的作用机理。结果表明,超声波在合金液中的各种效应能够使合金晶粒明显细化,晶粒尺寸均匀,提高了AZ31合金的力学性能。超声功率和施振时间都是影响合金组织和性能的重要因素,随着超声功率的提高,施振时间的延长,合金晶粒细化明显,抗拉强度提高,但当功率、时间达到一定程度时,晶粒细化趋势下降,抗拉强度下降。超声功率为600W,施振时间为100s时,晶粒尺寸、AZ31合金抗拉强度最佳。     

ECHE挤压对AZ31镁合金组织和性能的影响

提出了等通道螺旋转角挤压(equal channel helix angular extrusion,ECHE)变形方法,采用Deform-3D平台的有限元模拟、OM、SEM、TEM、拉伸试验等方法,研究了ECHE制造AZ31镁合金轻质螺栓坯料的挤压工艺、温度场、合金流动情况、组织和性能。结果表明:在变形温度为380℃,挤压速度为3mm·s-1时,合金变形均匀,不易出现挤压缺陷;等通道螺旋转角挤压变形可以显著细化AZ31镁合金晶粒;其挤压过程中晶粒细化机制为晶粒破碎和动态再结晶;挤压后的平均晶粒尺寸为3～5μm,且合金晶粒大小均匀;力学性能较铸态大幅度提高,室温抗拉强度和屈服强度分别由209和104MPa提高到286和165MPa,延伸率由11%提高到26.4%,拉伸断口呈现为韧窝断裂和准解理断裂的混合特征。     

Sn对AZ31镁合金显微组织及力学性能的影响

研究结果表明：由于Sn的加入,合金中形成的颗粒相Mg2Sn会使合金组织晶粒变细,晶间组织由连续网状变得不连续,并提高了合金的力学性能。当Sn加入量为1%时,合金的抗拉强度提高了30.0%,冲击韧度提高了52.4%,布氏硬度提高了37.8%,伸长率提高了51.8%。拉伸断口形貌分析表明,由于Sn的加入,合金的断裂方式由解理断裂转变为准解理断裂。     

Ca对AZ91镁合金显微组织和性能的影响

利用真空电磁感应熔炼炉制备AZ91-XCa(X=0.7%,1.25%,1.74%,2.53%)镁合金,采用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)等测试方法研究了合金元素Ca对AZ91镁合金显微组织的影响。结果表明:合金的主要物相是由基体Mg,β(Mg17Al12)和Al2Ca组成。随Ca含量增大,β(Mg17Al12)相由不连续的网状转变为细小的条状,同时,有Al2Ca相产生,并且随Ca含量增加,Al2Ca相增加。当Ca含量达到1.25%时,晶粒细化最明显,同时力学性能达到最好,该合金在室温下的抗拉强度达到150MPa,断面收缩率为22.8%。