Ca，Y对AZ91镁合金显微组织和力学性能的影响

向AZ91镁合金中加入具有阻燃作用的合金元素Ca和Y，研究了单独加入Ca和同时加入Ca，Y对AZ91合金铸态显微组织和力学性能的影响。结果表明：向AZ91合金中单独加入Ca可使该合金的铸态组织明显细化，当Ca含量大于1ω％时，合金铸态组织中生成了Al2Ca新相，使该合金的抗拉强度得到提高。在此基础上加入少量的Y（0．10％-0．50％）（质量分数，下同）可使合金的铸态组织进一步细化，该合金的抗拉强度随Y含最的增加先提高后降低。     

Ca对挤压AZ91镁合金组织及性能的影响

利用OM,SEM,XRD及力学性能测试等手段,研究了添加Ca元素的AZ91 XCa(X=0,0.5,1.0,1.5,wt%)合金挤压管材的显微组织及室温和高温力学性能。结果表明,Ca元素可以明显细化合金组织,使Mg17Al12相的形貌及分布发生改变;合金中加入少量Ca时,Ca主要溶入Mg17Al12相中,随着合金中Ca含量的增加,一部分Ca溶入Mg17Al12相,另一部分与Al化合形成Al2Ca相。Ca的加入提高了合金的高温强度和伸长率,但降低了合金的室温强度。少量的Ca有助于提高合金的高温力学性能,挤压AZ91 0.5Ca合金200℃时的力学性能可以达到σb=218.0MPa,σs=182.0MPa和δ5=24.0%,比挤压AZ91合金分别提高了27.0%,66.2%和16.5%。     

Ba对AZ91镁合金组织和性能的影响

向AZ91镁合金中加入少量Ba后可以得到一种能直接暴露在大气中浇注的新型镁合金。试验结果表明：少量Ba可以明显提高AZ91合金的室温和高温拉伸强度，尤其是合金高温强度的提高更为明显；但过量Ba却会引起合金力学性能的下降，尤其是合金韧性急剧下降。对试样进行SEM和EDS分析发现，该新型镁合金的显微组织主要由α(Mg)基体、β(Mg17Al12)相和A14Ba相组成。     

微量Ca对AZ91镁合金凝固组织和力学性能的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜研究了0.1%~0.5%的Ca添加量对AZ91镁合金的凝固组织和力学性能的影响。结果表明,添加微量的Ca后,合金的初生相粗化;随着Ca加入量的增加,初生相的尺寸变化不明显,第二相先细化后粗化,转折点为0.4%;加入0.5%的Ca时,发现新相Al2Ca;添加0.4%的Ca后,合金的固液转变温度区间变窄,共晶转变温度升高;随着Ca加入量的增加,力学性能有所提高,当加入0.4%的Ca时,综合力学性能达到最优,其抗拉强度和伸长率分别为261 MPa和14.8%,较未加Ca处理时提高了51%和691%。     

热处理对AZ91D镁合金显微组织的影响

研究了铸态、同溶及时效AZ91D镁合金的微观组织,分析了热处理对合金组织和显微硬度的影响.结果表明.薄片状共晶α相和粗大块状B相的热稳定性都不高,但可分别经过380和410℃同溶处理加以消除;Al-Mn相主要呈颗粒状或针状,尺寸为10～50 μm.经410℃×24 h固溶处理未发生明显改变.固溶样品经200℃×12h时效后有大量长10μm、直径1～2μm的杆状相析出.且主要垂直或斜交于基体,但当时效温度继续升高时析出相将转变为大部分平行于基体分布,使第二相的强化效果减弱.     

AZ91镁合金显微组织对腐蚀性能的影响

镁合金是汽车轻量化的重要材料,其中AZ91是目前应用最普遍的铸造镁合金.本文描述了AZ91的凝固过程及不同的铸造工艺对其显微组织的影响,并阐述了微观组织与腐蚀性能的关系,指明了提高AZ91镁合金腐蚀性能的措施.     

Er对铸态AZ91镁合金显微组织和耐腐蚀性能的影响

利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射分析、集气法及动电位极化曲线研究了微量Er对铸态AZ91镁合金显微组织和腐蚀性能的影响.结果表明:微量Er可细化AZ91镁合金的铸态组织,当AZ91镁合金中加入Er的含量不高于0.7%(质量分数)时,随着Er含量的增加,镁合金中的γ-Mg17Al12相由粗大、连续块状分布逐渐转变为细小、岛状均匀分布,并且有Al3Er相生成;同时,微量Er也可显著提高铸态AZ91的耐腐蚀性能,当Er含量为0.7%时,合金耐蚀性能大幅度提高,在3.5%(质量分数)NaCl水溶液中浸泡的腐蚀速率为0.546 06 mg/(cm2·d),仅为常规AZ91镁合金的1/15;微量Er使得AZ91镁合金在3.5% NaCl溶液中的自腐蚀电位升高,自腐蚀电流降低,从而提高AZ91镁合金的耐腐蚀性能.     

Mg-TiB2中间合金和Ca对AZ91D镁合金组织和性能的影响

采用SEM、EDS和XRD等测试手段,研究Mg-50%TiB2(质量分数)中间合金和碱土金属元素Ca对AZ91D镁合金组织和性能的影响。结果表明:0.7%TiB2和0.1%Ca可以显著细化AZ91D镁合金的枝晶组织和晶粒,α-Mg的平均晶粒尺寸由240μm下降至46μm。通过能谱分析及面错配度的计算证实:TiB2颗粒可作为初生α-Mg的良好异质形核核心。碱土金属元素Ca在晶界处富集,阻碍了α-Mg晶粒生长,对晶粒细化起到了一定的作用。显微组织的细化使合金的强韧性明显提高,并对耐腐蚀性能有较大改善。     

Sr对AZ91镁合金的组织和性能的影响

借助金相显微镜和扫描电镜研究了Sr对AZ91镁合金铸态组织、热处理后的微观组织及其力学性能的影响.研究结果表明,少量Sr(w(Sr)=0.3%～0.5%)加入可显著细化AZ91镁合金的晶粒,但w(Sr)进一步增加到0.8%时,合金晶粒有粗化倾向,合金组织中出现杆状Al4Sr相.经固溶处理后,合金组织中β Mg17Al12相几乎全部溶于α Mg基体中,金属间化合物Mg17Sr2及 Al4Sr部分溶于基体中,时效处理后从基体中析出,分布弥散、均匀.合金的强度和硬度随Sr含量增加,先增大后减小.其力学性能的变化与Sr加入量和晶界上脆性相的数量有关.     

混合稀土对AZ91镁合金组织和性能的影响

在ZA91镁合金基础上添加不同含量的混合稀土（MM），对其铸态和固溶时效的组织及性能进行了研究。结果表明，MM显著改变AZ91合金的铸态组织，使Mg17Al12相细化，并出现针状相，从而使硬度，强度提高，但冲击韧度值及伸长率下降，进一步的固溶时效证明该针状相并不固溶于基体中，MM的加入，推迟了AZ91的时效硬化过程。     

稀土La对快速冷却AZ91镁合金显微组织与性能影响

研究快速冷却条件下不同稀土镧含量(w(La)分别为0,0.3%,0.6%,0.9%,1.2%)的AZ91镁合金的显微组织及相组成,并测试了其力学性能。试验结果表明,经XRD物相分析得知AZ91镁合金是由α-Mg和β-Mg17Al12组成,当向其添加不同含量的La时,会有针状Al11La3析出,且β相数量减少。随着镧含量增加,合金晶粒尺寸由80.29μm减小到66.88μm,细化幅度达到16.7%。稀土La的加入可提高合金的硬度、抗拉强度、伸长率,这与晶粒细化、β相数量的改变以及弥散强化有关。试验中,力学性能最佳的是AZ91+0.9%La合金,其硬度值为84.18 HV,室温抗拉强度为237 N/mm2,伸长率为4.46%;220℃高温抗拉强度为154 N/mm2,伸长率为8.6%。     

Sn对AZ91镁合金显微组织与力学性能的影响

研究了Sn对AZ91镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：合金中加入Sn形成的颗粒相MgzSn使合金组织晶粒变细,使晶间组织β相由连续网状变得不连续,并且提高了合金的力学性能。当Sn含量为1％时,合金的力学性能最佳,抗拉强度为187MPa,硬度为76HV,与未加Sn的aZ91相比,分别提高了30％和31％。     

微量钒对AZ91D镁合金显微组织的影响

研究了添加微量钒对AZ91D镁合金显微组织的影响。在AZ91D镁合金熔炼过程加入AlV55中间合金引入钒元素,用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和X射线衍射等分析研究了加钒前后合金组织的变化以及钒在合金中的存在形式。结果表明:钒的引入使β-Mg17Al12相由不连续网状逐渐离散化,钒在AZ91D合金中主要以新相Al3V形式溶解或分散于β-Mg17Al12相和α-Mg基体中。高熔点的新相Al3V在AZ91D镁合金凝固过程中先于其他相生成聚集在固液界面前沿,抑制晶粒的长大;同时由于α-Mg相细化而使晶界面积增加,相应的单位面积晶界处发生共晶反应的熔液体积减少,生成的β-Mg17Al12相变得细小。同时由于晶粒尺寸减小以及晶界处Al3V相的强化作用,AZ91D合金的硬度随着添加钒含量的增加呈增大趋势。     

Y对AZ91D镁合金组织和性能的影响

通过合金制备、微观分析和力学性能测试等方法,研究了稀土元素Y对AZ91D镁合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,适量Y的加入使AZ91D镁合金的组织明显细化,同时析出了A12Y化合物.经同溶处理后,随着Y含量增加,铸态和固溶态的布氏硬度值基本呈先升后降的趋势.Y含量为0.48%的合金固溶硬度值几乎与原AZ91D合金的硬度值相当.     

7075铝合金对AZ91镁合金组织和性能的影响

为了研究7075铝合金对AZ91镁合金组织与性能的影响,采用光学显微镜、扫描电镜、X 射线衍射仪、万能材料试验机研究了AZ91镁合金的显微组织与力学性能。结果表明：向AZ91镁合金中加入7075铝合金可使该合金的铸态组织明显细化,当7075铝合金含量超过4%（质量分数,下同）时,AZ91镁合金铸态组织中Mg17Al12相数量明显减少,并且组织中生成了Al6Mn新相。合金抗拉强度与延伸率随着7075铝合金加入量的增加而提高,当7075铝合金的加入达到4%,其抗拉强度与延伸率达到最大值,分别为186 MPa和8.2%     

Ca对AZ4.51变形镁合金组织和性能的影响

采用AZ4.51变形镁合金经均匀化处理和热轧后得到的厚度为1 mm的薄带.用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和电子万能试验机等对不含钙和钙含量为0.3%的镁合金薄带进行组织分析和性能测试.研究发现,Ca的加入改善了镁合金组织的均匀性,从而改善了合金力学性能的各向异性,使材料在不同方向上的强度和伸长率差别减小,尤其提高了材料在与轧制方向成45°方向上的力学性能,其轧制态的抗拉强度为292.7 MPa,屈服强度为200.1 MPa,伸长率为9.2%,分别提高了25.25%、43.75%和24.32%.同时Ca的加入提高了材料的变形能力,使镁合金在350 ℃轧制(每道次压下量设定为50%)时的一次压下量达到33.8%,提高了10%.     

机械振动对AZ91-0.4Ca镁合金凝固组织和力学性能影响

研究了不同振幅和频率对AZ91-0.4Ca镁合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,机械振动可以有效细化AZ91-0.4Ca镁合金的凝固组织,当振幅电压在0~300 V范围内,振动频率在1~75 Hz范围内,随着振幅电压或振动频率的增大,合金的初生晶粒逐渐细化,抗压强度逐渐提高。在振幅电压为300 V时,抗压强度达到365.67 MPa,与未处理试样相比合金的抗压强度提高了68.9%。     

稀土元素Y对AZ91D镁合金显微组织和力学性能的影响

试验研究了在AZ91D镁合金中添加不同质量分数的稀土元素Y(w(Y)=0.4%、0.8%、1.2%、1.6%、2.0%)对其组织和力学性能的影响。结果表明,添加适量的稀土元素Y能改善AZ91D镁合金的组织并提高其力学性能。当w(Y)=1.2%时,对AZ91D镁合金的晶粒细化作用效果最佳,此时,晶粒尺寸为46.15μm,相比未加入稀土元素Y的AZ91D镁合金细化幅度为27.85%。稀土元素Y的加入还能提高AZ91D镁合金的硬度、抗拉强度、伸长率等性能,当w(Y)=1.2%时,AZ91D镁合金的各项力学性能最佳:维氏硬度为99.7 HV,室温抗拉强度为299 N/mm~2,伸长率为9.5%;200℃的抗拉强度为161.75 N/mm~2,伸长率为5.8%。     

AZ91镁合金挤压组织和性能研究

对AZ91镁合金铸锭进行（410±5）。C×10h的固溶处理后，在330。C以挤压比为25：1进行了挤压，研究了其组织和性能。结果表明，挤压AZ91镁合金具有较细的晶粒组织，第二相Mg17，A112被破碎，其分布变得弥散，个别呈流线分布；挤压AZ91镁合金比铸造AZ91镁合金的力学性能有较大提高，其屈服强度为210MPa，抗拉强度为355MPa，伸长率为18％。第二相Mg17，Al12对镁合金的性能具有重要影响。     

Nd和Ce对AZ91D镁合金显微组织和力学性能的影响

用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等研究了稀土元素Nd和Ce对AZ91D镁合金组织和力学性能的影响.结果表明,同时加入Nd和Ce可明显细化合金组织,并形成针状和粒状分布的Al2Nd和Al2Ce化合物.当加入1.0%Nd和0.6%Ce时,合金的室温强度和高温抗拉强度同时达到最大值,分别为228MPa和161.9MPa,相应的伸长率也最好,分别为3.2%和11.5%.