添加Al-Ti-B对Mg-15Al-0.8Zn镁合金组织和力学性能的影响

采用添加Al-Ti-B来改善Mg-15Al-0.8Zn镁合金的铸态组织及力学性能。结果表明：添加0.4%Al-Ti-B对Mg-15Al-0.8Zn镁合金铸态组织的细化效果最好,平均晶粒尺寸由原来的200μm减小到80μm左右,且接近平均尺寸的晶粒数目所占比例明显增加;随着晶粒尺寸的减小,合金的抗拉强度和伸长率都明显提高,抗拉强度由原来的130MPa提高到180MPa,伸长率由原来的1.3%提高到3.5%。     

压铸工艺参数对镁合金机械外壳力学性能的影响

采用不同浇注温度和压射比压进行了AZ80-0.5Ce镁合金机械外壳压铸,并进行了力学性能和显微组织的测试与分析。结果表明:当浇注温度从650℃提高到730℃、压射比压从40 MPa增大到70 MPa时,外壳力学性能先提高后下降。(与650℃浇注相比,690℃浇注时外壳的平均晶粒尺寸由14.9μm减小到10.0μm,减小了32.4%;抗拉强度和屈服强度分别由251、216 MPa增大到288、252 MPa,分别增大14.7%、16.7%。与压射比压40 MPa相比,压射比压为60 MPa时的外壳平均晶粒尺寸由13.8μm减小到10.0μm,减小27.5%;抗拉强度和屈服强度分别由253、218 MPa增大到288、252MPa,分别增大13.8%、15.6%)。AZ80-0.5Ce镁合金机械外壳压铸的浇注温度优选为690℃,压射比压优选为60 MPa。     

热轧对Mg-5Al-0.3Mn-2Ce合金组织与性能的影响

采用铁模铸造法制备了Mg-5Al-0.3Mn-2Ce镁合金。合金铸锭在410℃均匀化处理24h后,在400℃进行热轧试验。经过4道次轧制,合金的总压下量为62%。利用X-射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜和拉伸试验研究了铸态合金和轧制态合金的组织和力学性能。结果表明,Mg-5Al-0.3Mn-2Ce合金由α-Mg和Al11Ce3相组成。轧制变形明显细化了合金的晶粒尺寸,轧制后合金的平均晶粒尺寸约为20μm。轧制后合金强度也得到了显著提高。轧制态合金的抗拉强度和屈服强度分别为301MPa和222MPa,与铸态合金相比,分别提高了69%和196%。     

基于模糊PID控制的新型镁合金挤压组织及力学性能

基于模糊PID控制技术进行了Mg-4Al-2Sn-0.15Ti镁合金的挤压试验,并进行了试样挤压组织与力学性能的测试与分析。结果表明:采用模糊PID控制挤压的Mg-4Al-2Sn-0.15Ti镁合金晶粒细小,组织分布较为均匀,平均晶粒尺寸11μm,合金由α-Mg基体、Mg_(17)Al_(12)相和Mg_2Sn相组成,合金抗拉强度298 MPa,屈服强度235 MPa,断后伸长率9.2%,具有较佳的力学性能。     

汽车用新型高强镁合金的压铸工艺优化

采用不同的浇注温度、压射速度和压射比压对汽车用新型高强Mg-8Gd-4Y-0.3Zr-0.3Ti镁合金试样进行了制备并对力学性能进行了测试和分析。结果表明:与650℃浇注温度相比,710℃浇注温度下的抗拉强度和屈服强度分别增大了31、27 MPa;与100 m/min压射速度相比,200 m/min压射速度下的抗拉强度和屈服强度分别增大了22、16MPa;与50 MPa压射比压相比,90 MPa压射比压下的抗拉强度和屈服强度分别增大了26、24 MPa;伸长率变化幅度较小。Mg-8Gd-4Y-0.3Zr-0.3Ti镁合金的压铸工艺参数优选为:710℃浇注温度、200 m/min压射速度、90 MPa压射比压。     

锻压态AZ81镁合金的组织与性能

为改善和提高AZ81镁合金的组织和力学性能,采用不同的始锻温度对AZ81镁合金进行了锻压试验,并进行了组织和力学性能的测试与分析。结果表明:随始锻温度从400℃升高至480℃,试样的平均晶粒尺寸和断后伸长率先减小后增大,而抗拉强度和屈服强度先增大后减小,试样的显微组织和力学性能均先改善后变差。与400℃时锻造相比,始锻温度为440℃时锻造的AZ81镁合金的平均晶粒尺寸减小了9.4μm,晶粒细化,组织得到了极大地改善;抗拉强度和屈服强度分别增大了63和71 MPa,断后伸长率减小了3.9%。因此,AZ81镁合金的始锻温度优选为440℃。     

复合挤压对Mg-4Sn-2Al-1Zn合金组织及力学性能的影响

针对镁合金室温强度低、塑性差的问题,采用复合挤压工艺在250℃对Mg-4Sn-2Al-1Zn合金进行了挤压,研究了复合挤压对合金的组织演变、织构及力学性能的影响。结果表明,复合挤压能将Mg-4Sn-2Al-1Zn合金的晶粒尺寸由45.2μm细化至3.1μm,组织均匀。挤压后的合金硬度提升,均匀性改善,屈服强度、抗拉强度和断后伸长率分别为204 MPa、287 MPa和21.0%,较匀质态分别提高了140.0%、91.3%和156.1%。动态再结晶是晶粒细化的主要机制,晶粒细化以及挤压后基面织构增强、织构向挤压方向均匀扩展使合金强度、塑性提高,挤压过程中Mg2Sn相破碎进一步提高了合金的力学性能。上述研究表明复合挤压是一种能有效提高镁合金综合性能的工艺。     

Zn添加对Mg-8Al-2Sn镁合金组织和性能的影响

本文以Mg-8Al-2Sn变形镁合金为研究背景,通过在Mg-8Al-2Sn合金中添加0-2 wt.%含量的Zn元素,研究了Zn添加对Mg-8Al-2Sn挤压镁合金显微组织和性能的影响。研究结果表明,铸态Mg-8Al-2Sn-xZn合金的相组成主要是α-Mg相、Mg₁₇Al₁₂相和Mg₂Sn相。在添加Zn元素以后,合金中的共晶化合物的形态发生变化,由共晶组织变为离异共晶组织。挤压过后,晶粒组织尺寸更均匀。Zn元素的加入,会促进合金中第二相在挤压过程中的动态析出以及第二相尺寸的粗化。合金在时效中产生的析出相的数量也随着Zn含量的增多而增加。随着Zn含量的增加,挤压态和时效态合金的屈服强度和抗拉强度都随之增加。当Zn含量达到2 wt.%时,合金力学性能最好,其时效态的抗拉强度,屈服强度和延伸率分别是385 MPa, 291 MPa和6.44%。     

压铸工艺对汽车用镁合金组织与性能影响

采用不同浇注温度和型腔真空压力进行了AM50Ce汽车镁合金的真空压铸试验,并进行了显微组织和力学性能的测试与分析。结果表明:在650～730℃浇注温度和1～30 kPa型腔真空压力,随浇注温度升高,型腔真空压力减小合金的强度先提高后下降。与650℃浇注相比,型腔真空压力8 KPa690℃浇注时合金抗拉强度增大89MPa(从174到263MPa),平均晶粒尺寸减小16μm(从22到6μm);690℃浇注时,与30 kPa型腔真空压力相比,采用8kPa型腔真空压力时合金抗拉强度增大71MPa(从192到263 MPa),平均晶粒尺寸减小14μm(从20到6μm)。合金的浇注温度和型腔真空压力分别优选为690℃、8 kPa。     

退火处理对轧制Mg-4Al-4RE合金组织和力学性能的影响

对Mg-4Al-4RE合金热轧板进行了不同温度的退火处理试验,采用显微组织观察、拉伸性能测试等方法研究了不同温度退火对Mg-4Al-4RE合金组织和力学性能的影响。结果表明:在220～340℃温度区间内,随着退火温度的升高,Mg-4Al-4RE合金组织中晶粒尺寸先减小后增大。经260℃退火后,合金试样组织静态再结晶完全,晶粒基本为等轴状,组织最细小均匀。随着退火温度的升高,Mg-4Al-4RE合金抗拉强度先无明显变化,后有所降低,屈服强度逐渐降低,伸长率先升高后降低。经260℃退火的Mg-4Al-4RE合金,其抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为264.5 MPa、184.3 MPa、10.4%,综合力学性能最佳。     

挤压温度对汽车用新型镁合金组织和性能的影响

为了研究挤压温度对汽车用Mg-Al-Zn-Ti新型镁合金组织和性能的影响,分别采用5种挤压温度进行了汽车用Mg-AlZn-Ti新型镁合金的挤压试验,并进行了显微组织和力学性能的测试和分析。结果表明:随着挤压温度从230℃增至350℃,合金的平均晶粒尺寸先减小后增大,其抗拉强度和屈服强度均呈现先升高后降低的变化趋势,而断后伸长率在较小变化范围内呈现先降低后升高的变化趋势。挤压温度为320℃时,合金的晶粒尺寸降至最小,其力学性能表现最佳,较230℃挤压时平均晶粒尺寸减小约9μm,抗拉强度和屈服强度分别增大31和32 MPa。因此,汽车用Mg-Al-Zn-Ti新型镁合金的挤压温度优选为320℃。     

新能源汽车含钒钛镁合金的挤压温度优化

在不同挤压温度下进行了新能源汽车用含钒钛镁合金Mg-6Al-1Zn-0.8Ti-0.4V的挤压实验,并进行了合金的显微组织和力学性能测试与分析。结果表明:随挤压温度升高(300～400℃),合金的显微组织先细化后粗化,力学性能先提高后下降。当挤压温度为375℃时,试样具有最佳强度,此时抗拉强度和屈服强度分别达到310、212 MPa。与300℃挤压温度相比,采用375℃挤压时Mg-6Al-1Zn-0.8Ti-0.4V镁合金的抗拉强度增大8.8%,屈服强度增大15.2%,断裂方式由解理断裂变为韧性断裂。新能源汽车用含钒钛镁合金Mg-6Al-1Zn-0.8Ti-0.4V的挤压温度优选为375℃。     

挤压温度对汽车零件用新型镁合金性能的影响

采用不同的挤压温度对汽车零件用Mg-8Al-3Sn-0.5V镁合金试样进行了挤压试验,并进行了力学性能和显微组织的测试与分析。结果表明:随挤压温度的升高,试样的抗拉强度、屈服强度先增大后减小,断后伸长率先减小后增大。在340℃挤压后,试样的抗拉强度、屈服强度最大,断后伸长率最小。汽车零件用Mg-8Al-3Sn-0.5V镁合金试样的挤压温度优选340℃。     

汽车用新型高强镁合金的挤压工艺优化

测试和分析了汽车用Mg-6Al-3Sn-1Mn高强镁合金的性能。结果表明:镁合金的强度随挤压温度和挤压比的增加先增大后减小,而伸长率反之,腐蚀电位随挤压温度和挤压比的增加先正移后负移。380℃挤压温度下的抗拉强度和屈服强度比320℃挤压温度的分别增大了11.26%、15.89%,腐蚀电位正移了51 mV。与挤压比14相比,挤压比22下的抗拉强度和屈服强度分别增大了10.16%、14.81%,腐蚀电位正移了46 mV,耐腐蚀性能先提升后下降。汽车用Mg-6Al-3Sn-1Mn高强镁合金的挤压工艺参数优选为:挤压温度380℃、挤压比22。     

挤压工艺对车身用AZ80镁合金组织和性能的影响

采用不同的挤压温度和挤压速度进行了车身用AZ80镁合金的挤压试验,进行了显微组织、织构和力学性能的测试与分析。结果表明:在试验条件下,AZ80镁合金的平均晶粒尺寸、织构最大值先增大后减小,力学性能先减小后增大。与320℃挤压相比,360℃挤压时镁合金平均晶粒尺寸减小39%,织构最大值减小41%,抗拉强度和屈服强度分别增大16%、21%。与1 m/min速度挤压相比,3.5 m/min速度挤压时镁合金平均晶粒尺寸减小37%,织构最大值减小23%,抗拉强度和屈服强度分别增大13%、18%。挤压温度优选为360℃、挤压速度优选为3.5 m/min。     

多通道分流挤压Mg-2Al-1Zn-1Si-0.7Sr-0.5Sb合金的组织与性能

主要研究了Mg-2Al-1Zn-1Si-0.7Sr-0.5Sb镁合金的多通道分流挤压,对比分析了不同挤压比和挤压温度对合金组织与性能的影响。结果表明,当挤压比不变时,随着挤压温度的升高,合金晶粒逐渐长大,合金的抗拉强度逐渐减小;当挤压温度不变时,随着挤压比的增大,合金晶粒逐渐细化,合金的抗拉强度逐渐增大。九组对比试验中,当挤压温度340℃和挤压比25时,多通道分流挤压后的Mg-2Al-1Zn-1Si-0.7Sr-0.5Sb合金的晶粒最细小,焊合区和焊合区以外区域平均晶粒尺寸分别为3.8、13μm,合金抗拉强度达到最大,为290 MPa。     

基于模糊PID温度控制的锻造AZ61镁合金性能研究

采用三种不同方式对AZ61镁合金锻造温度进行了控制,测试和分析了锻件的力学性能、磨损性能和显微组织。结果表明,锻造温度的模糊PID控制有助于细化锻压态AZ61镁合金晶粒,提高合金的强度和磨损性能。与无PID控制相比,模糊PID控制获得的锻态AZ61镁合金抗拉强度增大24 MPa(从290 MPa增加到314 MPa),屈服强度增大26 MPa(从185 MPa增加到211 MPa),磨损体积减小22×10~(-3)mm~3(从42×10~(-3)mm~3减小到20×10~(-3)mm~3),平均晶粒尺寸减小9.3μm(从17.4μm减小到8.1μm)。     

锻压温度对汽车用Mg-8Al-0.6Zn-0.3Ti-0.3In镁合金性能的影响

采用不同的始锻温度和终锻温度对Mg-8Al-0.6Zn-0.3Ti-0.3In镁合金试样进行了锻压,并进行了力学性能和腐蚀性能的测试和分析。结果表明:随始锻温度和终锻温度的升高,试样力学性能和腐蚀性能均先提高后下降。与420℃始锻温度相比,480℃始锻温度下试样的的抗拉强度和屈服强度分别增大34、24 MPa,断后伸长率减小0.8%,腐蚀电位正移50 mV;与300℃终锻温度相比,360℃终锻温度下试样的的抗拉强度和屈服强度分别增大39、31 MPa,断后伸长率减小1%,腐蚀电位正移68 mV。Mg-8Al-0.6Zn-0.3Ti-0.3In镁合金的锻压温度优选为:480℃始锻温度、360℃终锻温度。     

往复挤压Mg-4Al-2Si合金的显微组织与高温力学性能

研究了往复挤压Mg-4Al-2Si合金的显微组织与高温力学性能。结果表明,往复挤压可显著细化Mg-4Al-2Si合金的组织,随着挤压道次的增加,基体晶粒与Mg2Si相颗粒不断细化,其中,基体晶粒由于动态再结晶而细化。挤压8道次时,基体晶粒和Mg2Si颗粒的平均尺寸分别由铸态的45μm和20μm减小至1.5μm和1.3μm;但是,当挤压道次为11时,基体晶粒与Mg2Si相颗粒均出现粗化现象。往复挤压可使合金的高温力学性能大幅度提高,挤压8道次时,高温屈服强度最高,为197 MPa;挤压11道次时,高温抗拉强度最高,为256 MPa,与铸态高温强度相比,分别提高了163.9%和239.7%。合金的高温强化机制为Mg2Si颗粒的弥散强化作用,高温拉伸断裂形式为微孔聚合型韧性断裂。     

浇注温度对汽车用含锰高强镁合金铸态性能的影响

采用不同的浇注温度对汽车用Mg-8Al-1. 5Mn-0. 3Ce含锰高强镁合金进行了铸造试验,观察了铸造试样的显微组织,测试了其力学性能。结果表明:随浇注温度从630℃提高至730℃,试样的显微组织改善和力学性能均先提高后下降。与630℃相比,采用690℃浇注试样的平均晶粒尺寸减小40%,抗拉强度和屈服强度分别增大18%和22%,伸长率减小12%。Mg-8Al-1. 5Mn-0. 3Ce合金铸件的浇注温度优选为690℃。