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.     

Zn对Mg-3Sn-1.5Si合金组织和时效硬化效果的影响

利用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜和显微硬度计研究了Zn对Mg-3Sn-1.5Si合金相组成和组织的影响以及显微硬度随时效时间变化的关系。结果表明,铸态及其时效态合金第二相主要由Mg Zn、Mg2Sn和Mg2Si组成。当Zn由3%增加到8%时,共晶Mg Zn相逐渐增加。5%Zn扩大了Si在合金中的固溶极限,增加共晶Mg2Si析出的体积分数,并使部分Mg2Si转变成Mg2(Si,Sn)复合结构。而8%降低了Si的固溶极限,增加了初生Mg2Si析出的体积分数。当合金中Zn为8%时,能加速Mg2Sn的析出,使第二个硬度峰值出现的时间明显缩短。三种合金时效硬度峰值和对应的时效时间分别为67.9 HV/24 h,72.8 HV/48 h和84.5 HV/48 h。弥散分布的Mg+Mg Zn球化共晶相对基体具有强化作用,使合金整体硬度提高。     

铸态Mg-Sn-Si-Sr合金的显微组织与力学性能

采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和光学显微镜(OM)分别研究Mg-5Sn-xSi-0.5Sr(x=1,2)和Mg-5Sn-ySi-2Sr(y=1,2)合金的相组成和显微组织,采用力学性能试验机测定合金的拉伸性能。结果表明:Mg-Sn-Si-Sr系合金组织由α-Mg、MgSnSr、Mg2Sn、Mg2Si相所组成。Mg2Si相含量随Si元素的增加而增加,加入Sr元素会促进MgSnSr相的形成,抑制相界上Mg2Sn相的析出。Sn和Sr均能够细化Mg2Si相。当Sr含量由0.5%提高到2%(质量分数)后Mg2Si和Mg2Sn相均能得到显著细化,从而显著提高合金的抗拉强度与屈服强度。     

Mg-5Sn-1Si铸态合金的相组成及其演化过程分析

以Mg-5Sn-1Si铸态合金为研究对象,分析了合金的相组成及其演化过程。结果表明:Mg-Sn-Si合金中有五种相,分别是基体α-Mg,二元相Mg_2Si、Mg_2Sn,三元相Mg_2(Si,Sn)、Mg_2(Sn,Si);Sn对改善Mg_2Si的汉字状结构有关键作用,Sn含量增加会引起Mg_2(Si,Sn)或Mg_2(Sn,Si)相的数量增加;高温下合金以Mg_2Si为母体,生成Si含量较高的Mg_2(Si,Sn)复合相,低温下合金以Mg_2Sn为母体,生成Sn含量较高的Mg_2(Sn,Si)复合相。     

Si、Mg含量对Al-Mg-Si合金显微组织及显微硬度的影响

通过添加不同含量Si和Mg,研究Si、Mg对Al-Mg-Si合金显微组织与显微硬度的影响。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和显微硬度计分别对合金的微观形貌、相组成及显微硬度进行测试分析。结果表明：合金中主要有初生α-Al、骨骼状Mg2Si相、板片状共晶Si,还会出现少量的Al9Si、Al8Si6Mg3Fe、Al0.3Fe3Si0.7 和Al0.5Fe3Si0.5。随着Si含量的增加,Al-Mg-Si合金中α-Al枝晶变得细小,初生硅含量增加。随着Mg含量的增加,α-Al枝晶变粗、变大,从α-Al基体和初晶Si中的析出相逐渐明显,Mg2Si强化相聚集长大,同时α-Al初生晶尺寸增大。随着Si含量的增加,Al-Mg-Si合金的显微硬度也随之提高。随着Mg含量的增加,合金显微硬度先增大后减小。     

Zn元素对Mg-25Sn合金组织和力学性能的影响

以Mg粉、Sn粉和Zn粉为初始原料,采用机械合金化和热压烧结的方法制备Mg-25Sn-x Zn合金。研究了Zn添加量对Mg-25Sn合金显微组织和性能的影响。结果表明:Mg-25Sn-x Zn体系的机械合金化过程中,Zn元素不参与合金化反应,但Zn的引入降低了Mg+Mg2Sn混合物的尺寸。除固溶外,烧结态Mg-25Sn-x Zn中Zn完全转变成MgZn2相。且随Zn含量的增加,MgZn2相的尺寸逐步增大,Mg晶界和Mg2Sn颗粒相周围是MgZn2相的择优分布位置。添加6%Zn(质量分数)的Mg-25Sn合金具有最优的力学性能,其显微维氏硬度为1.60GPa、屈服强度为388MPa、抗压强度为497 MPa、断裂应变7.5%。     

Ca对过共晶Mg-Si合金中初生Mg2Si相变质的影响

利用Mg-20%Ca中间合金对过共晶Mg-Si合金材料进行变质处理,研究了Ca加入量对Mg2Si初晶变质效果的影响规律,并讨论其变质机理。研究结果表明:Ca可有效变质过共晶Mg-Si合金中的Mg2Si初晶。随着Ca含量的增加,Mg2Si初晶形态由粗大树枝状晶、细小树枝晶、非规则外形颗粒到规则外形逐渐过渡。当Ca百分含量达到1.2%时,Mg2Si初晶主要呈现为规则外形。其变质机理应主要与碱土金属富集于Mg2Si相生长表面并抑制优先生长晶向有关。     

机械合金化法制备Al-Sn合金的组织和性能研究

采用机械合金化法制备了不同Si含量的Al-Sn-Si合金,研究了Si含量对Al-Sn合金组织、物相、硬度和力学性能的影响。结果表明,Al Sn12合金烧结后的致密度要低于压制后的,而添加了Si元素的Al-Sn-Si合金的致密度在烧结后明显增加;Al Sn12合金的显微硬度要低于Al Sn12Six合金的;随Al Sn12合金中Si含量的增加,550、600℃烧结1 h后的Al Sn12Six合金的抗拉强度都呈现先增加而后降低的趋势,在Si含量为2.5%时取得抗拉强度的最大值。     

Si对铸造Mg97ZnY2合金组织及性能的影响

采用普通铸造法制备了Si增强的Mg97ZnY2合金,研究了不同Si含量对Mg97Zn1Y2合金组织及力学性能的影响,利用光学显微镜(OM)观察金相组织,XRD分析了加入微量Si的Mg97ZnY2合金组织及相组成,测试了合金硬度和室温拉伸力学性能。结果表明:加入一定量Si后,Mg97Zn1Y2合金组织中形成颗粒状Mg_2Si相及亚稳定Mg_5Si_6相,在凝固过程中富集于固-液界面前沿,阻碍α-Mg树枝晶的自由长大,从而细化合金铸态组织;随着Si的含量增加,合金的硬度不断提高,当含量为1.8%时,合金的硬度达到95.5 HV,提高了18.5%;加入0.2wt%Si的Mg97ZnY2合金抗拉强度和伸长率均高于铸态Mg97ZnY2合金,抗拉强度达到220 MPa,伸长率为10%,其抗拉强度增加了24%,伸长率增加了37%。     

激光熔覆CoCrFeNiSix高熵合金涂层组织及耐蚀性能研究

目的 研究Si含量对CoCrFeNi系高熵合金涂层组织、物相、显微硬度及耐蚀性能的影响.方法 通过激光熔覆技术在45钢基材上制备CoCrFeNiSix(x为物质的量之比,x=0.0,0.5,1.0,1.5,2.0)高熵合金涂层,使用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度仪、电化学工作站对涂层的显微组织、物相组成、显微硬度、耐蚀性能、腐蚀形貌进行分析研究.结果 CoCrFeNi高熵合金涂层为单一的fcc相,之后随着Si含量的提升,涂层向bcc相转变,当x=2.0时,全部转化为bcc相.涂层的微观组织以等轴晶与枝晶为主,当Si含量较少时,Si元素主要在晶界中偏析,随着Si含量的增加,过多的Si会固溶到晶粒内部.涂层的平均显微硬度随着Si含量的升高而增加,CoCrFeNiSi2.0可达到566.5HV0.5.在3.5％NaCl溶液中,涂层的腐蚀电位随Si含量的增加而变大,CoCrFeNiSi2.0较CoCrFeNiSi0.0的腐蚀电位正移约160 mV,腐蚀电流密度从1.17×10-6 A/cm2减小到6.06×10-7 A/cm2,耐蚀性提高.当Si含量较低时,涂层表面出现连续大面积腐蚀痕迹,随着Si含量的增加,表面腐蚀以点蚀为主.结论 在CoCrFeNi系高熵合金涂层中添加Si元素,可以促进bcc相的生成,提高涂层的显微硬度,同时可以有效抑制合金涂层的腐蚀倾向,以及减缓合金涂层的腐蚀速率,提高耐蚀性能.     

Si及变质处理对Mg2Si/Mg复合材料的影响

分析了Mg-Si二元合金直接原位形成Mg2Si/Mg复合材料的过程,研究了Si含量以及变质处理对复合材料组织和性能的影响。试验结果表明,随着合金中Si含量的增加,合金的流动性降低,复合材料中原位Mg2Si的数量增多,树枝晶形态更为发达;对优化的Mg-8Si合金,进行混合稀土(MM)和Sb变质处理,可明显改善Mg2Si的形态和分布,但Sb变质的效果要好于MM。合金经质量分数为1.2%的Sb变质处理后,Mg2Si以颗粒状均匀分布在Mg基体中,从而使复合材料具有较好的耐磨性。     

Microstructure and mechanical properties of Mg-Cu-Y-Zn bulk metallic glass matrix composites prepared in low vacuum

Mg-Cu-Y-Zn bulk metallic glasses(BMG) and in situ bulk metallic glass matrix composites were prepared by copper mold casting under the low vacuum with the argon atmosphere,and the raw materials used in preparing the Mg-Cu-Y-Zn alloys were commercially pure materials.The microstructures of the bulk samples were analyzed by X-ray diffractometer(XRD) and the thermal stability of samples was investigated by using a differential scanning calorimeter(DSC).The thermal stability of sample prepared with commercia...     

Preparation of low cobalt high rate discharge hydrogen storage alloy MlNi_(3.85)Co_(0.45) Mn_(0.4)Al_(0.3)X_(0.1)(X=Mg,Si,Sn)

1　INTRODUCTIONInrecentyears,Ni/MHbatterythatisanewgenerationbatterywithhighenergydensitywasrapidlydevelopedafterwardsNi/Cdbattery .WiththeincreasinglymatureofNi/MHbatteryproductiontechnique,itbeginstojointhefieldofhighpowerandgreatcapacitycell,andbecomesgraduallythemostpromisinggreendynamiccellthatwasappliedtoelectromotivemotor .Thehydrogenstoragealloy ,asthekeymaterialofNi/MHdynamiccell,mustbecharacterizedbyitshighspecialcapacity ,highvolt ageplatform ,goodcatalyzeactivity ,longcycl…     

往复挤压Mg-Al-Si合金的高温拉伸性能

利用往复挤压(RE-n,n为挤压道次)制备Mg-4Al-2Si(AS42)、Mg-4Al-4Si(AS44)和Mg-6Al-6Si(AS66)合金,并在150℃和1.33×10-3s-1的初始应变速率下测试合金的拉伸性能。结果表明:RE-8-AS42合金晶粒尺寸为2.1μm,Mg2Si颗粒尺寸为1.3μm;RE-4-AS42合金晶粒尺寸为4.8μm,组织中含有2～20μm的大块Mg2Si颗粒;RE-AS44和RE-AS66合金晶粒尺寸约为11μm,组织中存在>20μm的Mg2Si颗粒。合金拉伸强度随挤压道次增加而提高,RE-8-AS42合金性能最佳,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为250 MPa、197 MPa和62%,高的性能归因于细小的晶粒和阻碍晶界滑移的细小稳定Mg2Si颗粒。     

流变挤压铸造制备LPSO结构增强Mg-Zn-Y-Zr合金及其组织性能

采用流变挤压铸造工艺制备了含有LPSO结构的Mg99.9-3xZnxY2xZr0.1(x=0.5、1、2,摩尔分数,%)合金,研究了合金的微观组织特征及力学性能。结果表明,流变挤压铸造能有效细化合金的微观组织。合金的基体组织由尺寸较大的α1-Mg和尺寸较小的α2-Mg晶粒组成,LPSO结构呈细小的网状结构均匀地分布在晶界处,LPSO结构的含量越低,其细化效果越明显。随着挤压压力增大,合金中LPSO结构的厚度越来越小,当压力达到100MPa后,厚度变化趋缓。与常规重力铸造相比,流变挤压铸造能有效提高合金的力学性能,特别是伸长率。在400MPa下的流变挤压铸造Mg96.9Zn1Y2Zr0.1合金的抗拉强度和伸长率较重力铸造下分别提高了19%和170%。     

Mg-Y-Ce阻燃镁合金表面膜的阻燃机理

通过同时加入Y和Ce获得了阻燃效果优异的Mg-Y-Ce阻燃镁合金,实现了镁合金在大气条件下的无保护熔炼,Mg-Y-Ce合金由工业纯Mg(99.9%,质量分数)、Mg-25%Y(质量分数)中间合金和纯Ce(99.5%,质量分数)在电阻炉中于保护性气氛(CO2+0.5%SF6)下熔配而成。AES(PHI550 ESCA/SAM)和XRD(X’Pert Pro MPD)表面分析结果表明:当Mg-3Y-4.5Ce阻燃镁合金在高温下暴露于大气中时,其表面膜为双层膜,外层主要由Y2O3组成,而内层Y和Ce含量极低,以Mg和MgO为主。基于高温氧化热力学分析,建立了Mg-Y合金在高温下的选择性氧化模型,获得了Mg-Y合金能够发生选择性氧化的Y浓度阈值(约为7%,质量分数)。分析了Ce在Mg-Y合金选择性氧化中的第三元素效应,Ce起到了吸气剂的作用,可以抑制氧向合金内部扩散,从而抑制Y元素的内氧化。     

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.     

Sb对原位Mg2Si/Mg复合材料组织的影响

利用Mg-Si二元合金结晶的特点，在普通重力铸造的条件下，制备了原位Mg2Si／Mg复合材料，着重研究了Sb对复合材料中Mg2Si增强相形态的影响。结果表明，在Mg-10Si合金中，加入质量分数为0．8％Sb，不仅促进Mg2Si的均匀形核，而且Sb偏析于Mg2Si的界面上，阻止了Mg2Si的进一步长大。原位Mg2Si的形态由粗大的树枝状转变成均匀分布的颗粒状，形成了较理想的Mg2Si颗粒增强Mg基复合材料的组织。     

多种氧化物原位反应制备的Al2O3/Al复合材料

提出了多种氧化物与Al原位反应制备陶瓷颗粒增强铝基复合材料的新方法，并通过3种反应体系CuO／Al，(CuO SiO2)／Al，(CuO SiO2 TiO2)／Al制备了3种铝基复合材料。对原位反应过程进行了热力学分析。对复合材料的显微组织、硬度和力学性能进行了分析和研究。结果表明，多种氧化物与Al的原位反应能发生并自动进行下去，其反应状况良好。(CuO SiO2)／Al，(CuO SiO2 TiO2)／Al原位反应所获得的增强相颗粒分别是Al2O3和Al2O3 Al3Ti，增强相颗粒在复合材料中均匀分布，并且其所制得的复合材料的硬度与力学性能明显好于单一氧化物CuO所制得的复合材料。