钕含量对Mg-8Al-0.5Ca合金组织和性能的影响

以Mg-8Al-0.5Ca合金为研究对象,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射分析仪及能谱分析仪等测量手段分析钕对合金组织和性能的影响。结果表明:经过钕变质后,合金组织中会析出Al11Nd3、Mg2Ca和β-Mg17Al12,显微组织得到细化和改善。当钕的添加量为0.6%时,组织中可以明显观察到短条状β-Mg17Al12和细针状Al11Nd3,此时合金的力学性能最佳。     

钕对二元高铝镁合金组织及性能的影响

研究了稀土元素钕对Mg-15Al合金显微组织和力学性能的影响。试验结果表明:加入钕后,Mg-15Al合金的α-Mg晶粒明显细化,α+β共晶组织由粗大网状变得分散、细小,钕与铝结合形成稳定的Al11Nd3,合金的抗拉强度和伸长率均得到显著提高。钕加入量为1.0%时,组织细化效果最好,Mg-15Al合金的综合力学性能达到最佳。当钕加入量为1.5%时,α-Mg晶粒又变大、抗拉强度略有下降。     

均匀化对AZ80-2.0Ca合金微观组织和硬度的影响

采用DSC热分析仪、金相显微镜、扫描电镜和显微硬度计等研究了AZ80-2.0Ca铸造镁合金的微观组织,分析了均匀化热处理后合金的微观组织演变和显微硬度的变化规律。结果表明,该合金由基体α-Mg相,β-Mg17Al12相和(Mg,Al)2Ca相组成;Ca元素的加入使β-Mg17Al12相的熔点由437℃提高到457℃;在430℃下保温2h时β-Mg17Al12相完全溶解,继续延长保温时间至24h时,(Mg,Al)2Ca相未见溶解;当合金在515℃保温0.5h时,β-Mg17Al12相完全溶解,继续延长保温时间至4h时,(Mg,Al)2Ca相开始分解并转变为Al2Ca和Mg;合金共晶相分解后,其硬度开始下降,分解完成后其硬度趋于稳定,且515℃均匀化热处理后的合金硬度小于430℃均匀化热处理后的合金硬度。     

Mg-Al-Zn-Nd合金微观组织演变及稀土相强化行为研究

本文采用XRD、SEM和TEM等方法表征了Mg-Al-Zn-Nd合金微观组织演变,研究了合金中稀土相的强化行为。结果表明：添加Nd元素后的试验合金主要由α-Mg、Mg17Al12、Al2Nd和 Al11Nd3组成。随着Nd含量的增加,Mg17Al12相尺寸变小,数量减少,弥散分布的Al2Nd和 Al11Nd3相增多,Al11Nd3相由针状趋于棒状转变,且Al11Nd3相与基体存在结合能力较强的半共格界面。稀土相强化行为表现为：（1）在拉伸过程中稀土相周围应力集中的增大,可能诱发其周围基体形成孪晶结构,可以协调部分外界应变能的增加;（2）相比Mg17Al12而言,具有较好结合能力的硬质稀土相不易萌生裂纹,且呈弥散分布的稀土相钉扎位错运动较强;（3）稀土相的增加导致基体与α+β共晶组织（M/E）界面、岛状Mg17Al12相微裂纹源的数量减少。最后,计算并简要讨论了Mg17Al12、Al2Nd和 Al11Nd3相的力学特性。     

Ca对Mg-8Al镁合金显微组织和力学性能的影响

对Mg-8Al合金加不同含量Ca后的镁合金显微组织进行观察,结合XRD、EDS能谱分析,研究了Ca合金化对Mg-8Al合金组织和性能的影响。结果表明:Mg-8Al合金通过Ca合金化后,铸态显微组织得以细化,共晶β-Mg17Al12相变得断续、细小;合金组织中有新相Mg2Ca形成,由于Ca原子与Mg原子的置换作用,使β-Mg17Al12相中也存在Ca元素;合金化后的组织综合力学性能有所提升,尤以Mg-8Al-0.5Ca合金性能最优,这较合金化前有大幅提高。     

Ca对Mg-5Al-1Bi合金显微组织和力学性能的影响

使用X射线衍射仪、金相显微镜、扫描电镜、能谱仪及力学性能测试等试验手段,研究了Ca含量对铸态Mg-5Al-1Bi镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,铸态Mg-5Al-1Bi镁合金由α-Mg基体和β-Mg17Al12相组成,加入Ca后,合金晶粒细化,β-Mg17Al12相的数量减少,由连续变得较为分散。当Ca含量达到3%时,合金中生成新的第二相Al2Ca。高熔点相Al2Ca在高温条件下能钉扎晶界,阻碍晶界滑移,有利于提高合金的高温蠕变性能。合金硬度和屈服强度随着Ca含量的增加而提高,而抗拉强度和伸长率下降。     

Mg-8Al-Sr-xCa (x=0.5, 1.0, 1.5) 合金的显微组织和力学性能

研究了Mg-8Al-Sr-xCa合金的显微组织和力学性能。铸态合金组织主要由α-Mg相和β-Mg17Al12相组成。在Ca添加至1.5%(质量分数,下同)后,形成少量Al2Ca颗粒。挤压过程中合金发生了动态再结晶,晶粒明显细化,同时第二相碎化,时效后组织中的β相趋于球形。拉伸结果显示,在Ca含量由0.5%增至1.5%时,铸态和挤压时效态合金的拉伸性能逐渐提高。挤压时效态AJ80+1.5%Ca的屈服强度和抗拉强度分别为274 MPa和327 MPa,该合金优异的拉伸强度主要是细晶强化和Al2Ca颗粒与含Ca的β-Mg17Al12相析出强化的结果。     

钇钕复合合金化对Mg-6Al合金力学性能的影响

研究了Y、Nd复合合金化(Y:Nd=2:1,wt%)对Mg-6Al合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,添加稀土元素Y和Nd可显著提高合金从室温至175℃区间的屈服强度和抗拉强度.在Mg-6Al合金中加入总含量为0.9wt%～3.6wt%的Y Nd后,合金的晶粒得到明显细化,且出现Al2Y、Al2Nd高熔点稀土合金相.并探讨了钇钕复合合金化对提高镁铝基合金力学性能的机理:室温下主要是细晶强化机制;高温下则主要是高熔点稀土合金相(Al2Y、Al2Nd)的弥散强化,并由此使热稳定性差的β-Mg17Al12相的数量减少.     

钕与旋锻对AZ71镁合金力学性能的影响（英文）

探讨钕的添加对AZ71镁合金的力学性能和塑性加工性能的影响。添加0.5%~2.0%的钕时,AZ71镁合金的晶粒尺寸和脆性β-Mg17Al12相的含量均随着钕添加量的增加而降低,并形成纳米级的AlxNdy析出相。经过32%旋锻和退火后,加钕AZ71镁合金的晶粒尺寸由350μm减小到30μm以下。当钕的添加量达到1%时,合金的强度与延性可同时获得提升;当钕的添加量超过1%时,组织中杆状Al11Nd3以及块状Al2Nd聚集析出,导致合金的强度与延性降低。因此,1.0%钕添加量为AZ71镁合金的最佳添加量,添加1.0%钕的AZ71镁合金可以获得253MPa的抗拉强度和10.7%的伸长率,在铸态或经旋锻退火后均具有最高的韧性。     

Ca含量对Mg-Al-Sr-Mn合金组织和性能的影响

采用OM、XRD、SEM等方法研究了不同Ca含量对Mg-3.5Al-0.4Sr-0.5Mn合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,铸态合金的显微组织主要包括α-Mg相和β-Mg17Al12相。加入适量碱土金属Ca后,部分Ca溶到β相中,并有新相Al2Ca生成。随着Ca含量的增加,合金的强度和断后伸长率均呈先增大后减小的趋势,且都在1.0%Ca时达到最高。     

Formation of Al2Ca Phase in as-Extruded X20 Magnesium Alloy by Solution Treatment

对Ca含量为2wt%的挤压态X20镁合金在410 ℃固溶处理20 h,采用光学显微镜 (OM)、扫描电镜 (SEM) 结合能谱分析 (EDS)以及透射电镜 (TEM) 对固溶处理前后的组织进行了表征,利用XRD衍射仪考察了固溶处理前后合金的相组成。结果表明,经固溶处理后,合金初始组织中β-Mg17Al12相的数量明显减少,同时析出新相Al2Ca。Al2Ca的形成可归结于残余β-Mg17Al12中高的Ca原子所造成的Mg原子被Ca原子取代,同时Al2Ca相自身高的结构稳定性也是其在Mg-Ca和Al-Ca系竞争析出中胜出的原因。     

挤压态X20镁合金固溶处理过程中Al_2Ca的形成机理(英文)

对Ca含量为2wt%的挤压态X20镁合金在410 ℃固溶处理20 h,采用光学显微镜 (OM)、扫描电镜 (SEM) 结合能谱分析 (EDS)以及透射电镜 (TEM) 对固溶处理前后的组织进行了表征,利用XRD衍射仪考察了固溶处理前后合金的相组成。结果表明,经固溶处理后,合金初始组织中β-Mg17Al12相的数量明显减少,同时析出新相Al2Ca。Al2Ca的形成可归结于残余β-Mg17Al12中高的Ca原子所造成的Mg原子被Ca原子取代,同时Al2Ca相自身高的结构稳定性也是其在Mg-Ca和Al-Ca系竞争析出中胜出的原因。     

铸造1060/Mg-2.0Mn-0.6Ca包铝镁合金的界面结构与显微组织

为探索和改善轧制包铝镁合金板的界面结合状况,用气体保护铸造法制备1060/Mg-2.0Mn-0.6Ca包铝镁合金锭。用OM,SEM,EDS和XRD等对复合铸锭基体及界面的显微组织和相结构进行观察和分析。结果表明:Mg-2.0Mn-0.6Ca合金的铸态组织由α-Mg基体相,弥散分布的粒状β-Mn相以及少量沿晶界分布的片层状α-Mg+Mg2Ca共晶体组成。铸造包铝镁合金锭界面形成扩散溶解层,扩散溶解层由α-Mg固溶体、α-Mg+β-Mg17Al12共晶层、β-Mg17Al12及AlMg化合物层组成,并在共晶层组织中弥散分布有短杆状Al9Mn相。铸造Mg-2.0Mn-0.6Ca合金界面附近扩散溶解层形成是微区"熔池"重结晶的过程,而在Al1060界面附近,扩散层形成是扩散型固态相变的过程。     

Ca对Mg-3Al合金微观组织和力学性能的影响

通过采用合金制备,组织分析,力学性能测试等手段研究了Ca的加入对Mg-3Al合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：Ca的加入改变了组织相的分布和形貌,随着Ca加入量的增加,β-Mg17Al12相逐渐消失,并沿晶界析出了高熔点的Al2Ca相。Ca的加入使得相形貌从细骨骼状逐渐演变为连续网状。Ca的加入能够提高实验合金在高温时的力学性能,但降低了实验合金的室温力学性能。     

稀土钕对AZ31B镁合金铸态组织和性能的影响

通过金相分析、扫描电镜分析及化学成分分析等测试手段,对添加不同含量稀土Nd的AZ31B镁合金的显微组织和力学性能进行了研究.结果表明,稀土Nd的添加,形成了高熔点、高热稳定性的Al4Nd和Mg12Nd稀土相,细化了晶粒;减少了β-Mg17Al12相的数量,改变了β-Mg17Al12相的形态;微量稀土Nd的加入可以提高AZ31B镁合金的强度和塑性,改善合金的力学性能,使其强度达到210MPa,相对于AZ31B镁合金提高了42MPa.     

钕及固溶处理对AM60合金组织和力学性能的影响

研究了稀土钕的添加及固溶处理对AM60镁合金显微组织和常温力学性能的影响。结果表明:稀土Nd的加入能显著提高合金的抗拉强度σb、屈服强度σ0.2、伸长率δ。AM60合金中加入Nd后,与Al形成针状的稀土化合物Al11Nd3,使合金中的γ相Mg17Al12数量减少,合金组织得到细化。固溶处理(T4)后,-γMg17Al12相溶解,热稳定性较高的稀土化合物相并未溶解,使合金的抗拉强度进一步提高。AM60-1.5%Nd合金具有最好的显微组织和力学性能,但Nd加入量过高,反而使合金的性能降低。     

Mg-5Al-0．8Ca-0．2La-xSr合金的显微组织及高温力学性能

采用真空熔化、精炼和无氧化重力铸造工艺,制备了不同Sr含量的Mg-5Al-0.8Ca-0.2La镁合金试样.研究了Sr对该镁合金的显微组织、室温与150～200 ℃温度区间内力学性能的影响.结果表明:基体合金组织除含α-Mg相外,主要由骨骼状和条状的Al2Ca相、点状的Al11La3颗粒相以及少量的β-Mg17Al12相组成;Sr的加入显著细化了基体合金的显微组织,抑制β-Mg17Al12相的析出,并在晶界上析出Mg-Al-Sr三元耐热相,提高了合金的高温力学性能;随着Sr含量的增加,虽然合金的室温抗拉强度和伸长率呈下降趋势,但合金的高温抗拉强度(σb)和屈服强度(σ0.2)得到明显提高;当Sr含量在0.5%时,合金的综合力学性能最佳.     

Ca对AE41合金压蠕变行为的影响

采用自制的实验装置研究了Ca对AE41(Mg-4Al-RE)合金压蠕变行为的影响,并利用光学显微镜、XRD和SEM(带EDX)对合金压蠕变前后的组织进行了分析.结果表明:在150℃、100 MPa条件下,随着Ca含量的增加,AEX(Mg-Al-RE-Ca)合金的第一阶段的压蠕变量、稳态蠕变速率及总蠕变量不断减小,抗蠕变性能不断提高.铸态AE41合金由α-Mg基体和Al11Nd3相组成.在高温蠕变条件下,因针状Al11Nd3相不稳定易发生分解,导致AE41合金抗蠕变能力下降.在AEAI合金中加人Ca后,针状Al11Nd3逐渐被Al2Ca和Al2Nd代替.分布在晶界的Al2Ca相有很高的热稳定性,提高了AEX合金的抗蠕变性能.     

钙对固溶态高铝挤压变形镁合金组织和性能的影响

利用OM、SEM、TEM等手段对含Ca的挤压变形Mg-11Al-3Zn固溶处理后的组织和力学性能进行分析,研究Ca对其固溶处理的影响。结果表明:加Ca的挤压变形镁合金在固溶处理时,组织中仍存在大量含有Ca的β-Mg17Al12相,并且当Ca含量在2%时合金中发现了Al2Ca;相同温度固溶后,含钙镁合金的晶粒比不含钙镁合金的晶粒要小得多。     

Nd添加对AZ80镁合金显微组织及力学性能的影响(英文)

研究添加稀土元素Nd对AZ80镁合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:添加1.0%Nd元素可以有效地改善AZ80合金的铸态组织,其晶粒尺寸由448μm细化至125μm,凝固组织中出现条状的Al11Nd3相和块状的Al2Nd相,且β-Mg17Al12相显著细化,由连续网状变为不连续分布。时效过程中Nd元素的添加抑制了晶界处不连续析出相的出现,并推迟合金时效峰值的出现。在AZ80合金中添加1.0%Nd时,合金的综合力学性能最佳,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为103.7MPa、224.0MPa和8.4%。该合金T6态的屈服强度和抗拉强度分别达到141.1和231.1MPa。