轧制温度对汽车用ZK61镁合金组织和力学性能的影响

采用OM、SEM、室温拉伸性能测试研究了不同轧制温度对ZK61镁合金板材组织与力学性能的影响.结果 表明:在轧制温度300～420℃范围内,380℃轧制的ZK61镁合金试样内基本无孪晶组织,均匀性最好,晶粒平均尺寸9.6 μm,晶粒最为细小;在420℃轧制的试样晶粒长大,组织均匀性下降.随着轧制温度的升高,抗拉强度逐渐...     

ZK61M镁合金锻件锻造工艺研究

试验研究了开锻温度、终锻温度、保温时间等锻造工艺参数对ZK61M镁合金锻件力学性能及组织的影响,确定了ZK61M镁合金锻件最佳的锻造工艺,满足了用户对此类锻件的各项要求,实现了直升机构件的国产化。     

多向锻造ZK60镁合金组织和性能的均匀性

采用空气锤对ZK60镁合金进行多向锻造变形,研究锻坯的组织演变以及组织和性能均匀性。结果表明,锻锤与锻坯之间摩擦力的作用造成不均匀变形,使锻坯芯部的实际变形量大于边部的。累积应变∑Δε=3.3时,锻坯芯部组织为蜂窝状粗大再结晶组织和岛状细小再结晶组织,而边部组织则由蜂窝状粗大再结晶组织和呈岛状分布的孪晶组成;其抗拉强度从边部到芯部逐渐降低,而伸长率则由边部向芯部逐渐升高。锻坯力学性能存在一定的各向异性,但锻坯各方向抗拉强度在310.6~323.9 MPa之间,伸长率在21.9%~29.7%之间,表明该工艺可以有效地避免强烈的各向异性,是制备高性能变形镁合金的理想工艺。     

放电等离子烧结温度对ZK61镁合金组织及力学性能的影响北大核心CSCD

以ZK61合金粉末为原料,通过放电等离子烧结的方法制备了ZK61生物镁合金块体,研究了不同烧结温度对合金块体微观组织和力学性能的影响。结果表明:制备出的ZK61合金块体内部结构致密,组织分布均匀,晶粒细小,块体致密度随烧结温度逐渐提高,在520℃时达到99.24%;随着烧结温度的升高,粉末颗粒间原子扩散作用增强,ZK61合金块体的力学性能也逐渐提高,在烧结温度为520℃时综合性能最好,其中显微硬度由370℃时的69.2 HV增加到79.3 HV,抗压强度和抗弯强度也获得最大值,分别为304 MPa和94.7 MPa,压缩率逐渐变大,韧性提高。     

多方向锻造对ZK60镁合金组织和力学性能的影响

对ZK60镁合金在350℃进行了多方向锻造,并通过固溶处理提高铸态ZK60的塑性。结果表明,通过固溶处理能够有效地消除第二相组织以获得均匀的组织结构。通过一次锻造后,ZK60镁合金发生再结晶,多次锻造后获得细小均匀的微观组织,晶粒尺寸能够达到1.5μm。多方向锻造后ZK60镁合金的力学性能得到提高,锻造6次后材料强度提升约81.3%,伸长率提高约180%。     

ZK61M镁合金锻件条状缺陷分析

针对ZK61M镁合金锻件存在的条状缺陷,通过低倍组织、显微组织、扫描电镜以及能谱分析等多方面进行了组织分析,确定镁合金锻件中的条状缺陷实质为Zn-Cr化合物初晶,并对化合物初晶的形成机理、影响因素和工艺改进措施进行了阐述。     

热处理对AZ61A镁合金显微组织及力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)及拉伸试验等研究了热处理对铸态AZ61A镁合金显微组织及力学性能的影响.结果表明,分布在铸态AZ61A镁合金晶界的粗大网状β-Mg17Al12相在T4热处理过程中几乎全部溶解,使合金的硬度和屈服强度下降,而抗拉强度和伸长率升高;T6热处理后,合金组织中出现不连续析出与连续析出的β-Mg17Al12相,使得合金的抗拉强度、屈服强度略有提高,硬度有明显提高,而伸长率明显降低;不同的热处理使合金的断口形貌发生明显变化.     

ZK61M变形镁合金铸造工艺研究

ZK61M变形镁合金铸造过程中经常出现铸锭表面开裂。据此试验研究了合金成分(Zn、Zr含量)对铸锭组织和性能的影响,铸造工艺参数(铸造温度、冷却强度、铸造速度、结晶器)对铸锭质量和开裂缺陷的影响,铸锭均匀化工艺参数对铸锭组织和加工塑性的影响。确定了ZK61M镁合金的成分范围,w(Zn)=5.3%~5.5%,w(Zr)=0.6%~0.8%;优化了铸造工艺参数,防止熔体过热,铸造温度695℃~705℃,铸造速度36 mm/min~40 mm/min,改进结晶器,减少二次水冷却强度;铸锭均匀化工艺参数390℃12 h。这样形成了ZK61M镁合金铸锭稳定的生产工艺,大大减少了铸锭表面开裂。     

等温多向锻造AZ61镁合金的组织演化与力学性能

研究AZ61镁合金在等温锻造过程中的显微组织及力学性能变化,讨论晶粒细化机理及显微组织与力学性能的关系。结果表明：合金的平均晶粒尺寸随着多向锻造道次的增加而减小,在初始的1、2道次变形过程中,晶粒急剧细化,随着变形道次的增加,晶粒细化能力减弱,经过6道次变形后,晶粒尺寸由初始的148gm细化到14μm。晶粒细化主要是由于合金在锻造过程中发生了连续动态再结晶。随着变形道次的增加,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率逐渐增加。     

回火温度对C61齿轮钢显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、硬度计和拉伸试验机等研究了不同回火温度对C61齿轮钢显微组织和力学性能的影响.结果 表明:回火温度为360～ 600℃时,随着回火温度的升高,C61齿轮钢的硬度先增加后下降,在540℃时硬度达到最大值,为42.3 HRC,抗拉强度和屈...     

稀土Y对AZ61镁合金微观组织和力学性能的影响

研究了稀土钇含量对AZ61镁合金显微组织和室温及高温力学性能的影响。实验结果表明：加入稀土钇可使AZ61合金铸态组织中的β相数量减少、铸态晶粒细化;大部分钇与铝结合生成高熔点、高热稳定性的稀土相A12Y3;固溶处理后,β相完全溶解而稀土相则以块状或杆状存在于晶界周围;适量的稀土钇可以提高AZ61合金的室温及高温强度、硬度和延伸率;而过量的稀土钇则会导致AZ61合金的性能下降;稀土钇的含量为1．0％时合金可得到较佳的力学性能。     

多向锻造工艺对AZ80镁合金显微组织和力学性能的影响

通过多向锻造工艺制备出了组织均匀、晶粒尺寸为1-2μm的AZ80镁合金锻坯，经7个道次锻压，材料硬度、屈服强度和抗拉强度达到最大，分别为87．3HB，258．78MPa和345．04MPa，是锻前试样硬度的1．43倍、强度的2倍；伸长率在6个道次达到最大，为7．85％，是锻前的2．45倍．多向锻造工艺下，材料内部易形成交错变形带，有利于组织细化，形变诱导晶粒细化是主要的晶粒细化机制，晶粒细化过程存在一临界应变量εc（2≤εc≤2．4），当实际应变量εx超过临界应变量εc时，材料基本为动态再结晶细晶组织，进一步细化变得困难，铸态试样室温拉伸断口为准解理断裂加少量剪切断裂，锻后试样断口出现大量细小韧窝，随应变量的增加，韧窝数目增多，分布趋向均匀，材料延性增大。     

钕对AZ61镁合金铸态显微组织和力学性能的影响

主要研究了Nd对AZ61合金铸态组织和力学性能的影响。研究结果表明Nd元素对AZ61镁合金有明显的细化作用,当加入1．0％Nd时,细化效果最为显著,而且有最佳的力学性能。经分析,Nd与合金中的镁铝元素形成热稳定性较高的金属间化合物,在α-Mg晶粒内和晶界均有分布。     

稀土铈对AZ61镁合金显微组织和力学性能的影响

在AZ61合金中添加0％、0.5％、1％和1.5％(质量分数)的铈(Ce)制备了4种合金,研究了Ce含量和合金变形状态对其力学性能和显微组织的影响.实验表明,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,需要经过轧制及退火,合金组织才能得到改善.力学性能测试结果表明,随Ce含量的增加,轧制态合金强度上升,伸长率有所提高.300℃退火1h后,强度比轧制态有所降低,但伸长率提高较大.含1.0％Ce的3#合金具有最好的综合力学性能,挤压+轧制加工态其抗拉强度、屈服强度和伸率长分别为350 MPa、274MPa和6.2％;300℃×lh退火后,分别为306 MPa、201MPa和18.7％.     

Sn对AZ61镁合金组织和力学性能的影响

通过合金制备、微观分析和力学性能测试等方法研究了Sn对AZ61镁合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,当加入Sn后,在铸态及热处理态合金中均发现了球形颗粒状的Mg2Sn相;0.5%的Sn可以明显提高合金在20℃、150℃、175℃的抗拉强度.合金力学性能的提高一方面是固溶强化,另一方面是高熔点的Mg2Sn相的弥散强化.     

时效温度对ZK60镁合金组织和性能的影响

对ZK60镁合金在100～220℃进行时效处理,通过金相组织分析、断口扫描分析及力学性能测试,研究了时效温度对ZK60镁合金的显微组织与力学性能的影响.结果表明:时效处理能明显改善ZK60镁合金的组织和力学性能.其力学性能随时效温度升高呈规律性变化,网络结构是力学性能变化的主要原因.得出ZK60镁合金力学性能的优化时效温度为190℃.     

Gd对ZK60镁合金组织与力学性能的影响

分析了铸态和挤压态ZK60?xGd(x=0~4)合金的组织和相组成,测试了其拉伸力学性能。结果表明,随着Gd含量的增加,铸态组织逐渐细化,Mg?Zn?Gd新相逐渐增多,而MgZn2相逐渐减少直至消失,第二相趋于连续网状分布于晶界处;当 Gd 含量不超过2.98%时,铸态室温拉伸力学性能稍降低。经挤压比λ=40和挤压温度T=593 K的挤压后,组织显著细化,平均晶粒尺寸逐渐减至ZK60?2.98Gd合金的2μm,破碎的第二相沿着挤压方向呈带状分布;挤压态的拉伸力学性能均显著提高：298和473 K时的抗拉强度分别从ZK60合金的355和120 MPa逐渐提高至ZK60?2.98Gd合金的380和164 MPa。挤压态拉伸断口呈现典型的韧性断裂特征。     

铸态和热处理态ZK60-xCa镁合金的组织与力学性能

利用光镜、扫描电镜、XRD和DSC,分析了铸态和热处理态ZK60-xCa合金的组织和相组成,测试了其硬度和室温拉伸性能.结果表明,随着Ca含量的增加,铸态组织逐渐细化,生成Mg6Zn3 Ca2新相,晶界相逐渐增多,且趋于连续网状分布;硬度逐渐提高,而抗拉强度和伸长率逐渐降低.MgZn2相绝大多数固溶于α-Mg基体中,而Mg6 Zn3 Ca2相少量固溶.ZK60和ZK60-1.25Ca合金拉伸性能经648 K固溶后均显著提高,随固溶温度的提高而逐渐降低;经448 K时效后,前者的抗拉和屈服强度有所提高,后者的抗拉强度不变,两者的伸长率均降低.     

ZK60镁合金ECAP变形组织及力学性能

在300℃温度下对ZK60镁合金进行了不同道次的等通道挤压(ECAP).研究了ECAP挤压对合金显微组织、室温力学性能和高温抗蠕变性能的影响.结果表明,合金铸态组织主要由α-Mg基体、Mg7Zn3相和MgZn相组成.等通道挤压可显著破碎层片状MgZn相并使其趋于弥散分布,同时基体组织也得到细化.挤压2道次后,合金的室温抗拉强度由170MPa增加到250MPa,伸长率由7％增加到17.7％.挤压4道次后,合金的伸长率进一步增加到20％,而抗拉强度却下降至242 MPa;合金的高温蠕变寿命由铸态1.4h延长到44.8h,稳态蠕变速率减小了约一个数量级.