复合磁场对Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织的影响

对比研究了未处理、直流磁场处理、脉冲磁场处理及直流-脉冲复合磁场处理对长周期结构增强Mg97Y2Cu1合金凝固组织的影响,并研究了复合磁场处理条件下不同的脉冲磁感应强度、脉冲频率、模具预热温度及浇注温度下合金的晶粒大小。结果表明,经复合磁场处理后,合金的凝固组织明显改善,其效果好于单一的直流磁场处理或脉冲磁场处理;合金的初生相转变为细小的等轴晶或蔷薇状晶,第二相分布变得均匀和连续,体积分数提高。当脉冲磁感应强度在0~0.25T、脉冲频率在1~10Hz范围内,随着脉冲磁感应强度或脉冲频率的增大,合金的晶粒尺寸逐渐减小。在20~600℃范围内,随着模具预热温度提高,合金的晶粒尺寸先减小后有所增大;在650~750℃范围内,随着浇注温度的提高,合金的晶粒尺寸先增大后减小。     

纵向直流磁场对Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织及力学性能的影响

研究了0~0.15 T的纵向直流磁场对长周期结构增强Mg97Y2Cu1合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明:纵向直流磁场可以细化合金的初生晶粒,使第二相分布变得均匀且连续,提高晶内溶质含量;随着磁场强度的增加,合金的晶粒尺寸总体上逐渐减小,力学性能逐渐提高,X射线衍射图谱最强峰由(002)变成了(101);当磁场强度为0.15T时,合金的抗拉强度和伸长率较无磁场处理的试样分别提高了20%和40%。     

机械振动对Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织和力学性能的影响

研究了不同电压(0~300 V)下机械振动对长周期结构增强Mg97Y2Cu1合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明:在机械振动的作用下,合金的凝固组织显著细化,力学性能提高。随着电压的增加,合金的初生相尺寸逐渐减小,其形态由发达的树枝晶转变为细小的等轴晶或蔷薇状晶体,第二相分布变得均匀和连续;合金的抗拉强度和伸长率总体上逐渐提高;当电压为300 V时,合金的抗拉强度和伸长率较常规铸造条件分别提高了84.5%和158%。     

超声对Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织和力学性能的影响

研究了不同输出功率(0~900 W)和作用时间(0~120s)的超声波对长周期结构增强Mg97Y2Cu1合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,经超声熔体处理后,合金的凝固组织及力学性能均得到了改善,其第二相由连续网络状变为均匀弥散状;随着功率或处理时间的增加,合金的初生晶粒先细化后粗化,转折点分别为700 W和60s。当功率为700 W,处理时间为60s时,合金的综合性能最好,其抗拉强度和伸长率分别为198 MPa和15.4%,较常规铸造条件分别提高了23.8%和105%。     

热轧Mg_(97)Zn_1Y_2合金板材组织和力学性能的研究

采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和室温拉伸等方法,研究了总压下量分别为25%和50%的热轧Mg_(97)Zn_1Y_2(at%)合金板显微组织以及力学性能。结果表明:轧制过程中,具有14H长周期堆垛结构(LPSO)的Mg_(12)Zn Y相发生了扭折变形。随着轧制变形量的增大,LPSO相扭折变形程度增大。同时,轧制变形量较大的合金板材具有较强的基面织构,较高的抗拉强度和较好的塑性。     

异步轧制对Mg_(98.5)Zn_(0.5)Y_1合金晶粒和力学性能的影响

试验研究了异步轧制工艺参数对Mg_(98.5)Zn_(0.5)Y_1合金力学性能的影响,探讨了异步轧制工艺参数对合金晶粒细化及其强化机制的影响。结果表明:随着轧制道次的增加,材料的屈服强度和抗拉强度增加,最高可达到325 MPa;异步轧制产生的剪切应变能有效促进压缩孪晶和晶粒内部及晶粒间的相互作用,产生动态再结晶,从而导致大晶粒的内部转变为许多小亚晶,达到细化晶粒,提高镁合金力学性能的目的。     

含LPSO相Mg_(94)Y_4Zn_1Ni_1合金的组织和力学性能

采用OM、SEM、TEM和电子万能试验机研究了Mg_(94)Y_4Zn_1Ni_1(at%)合金在铸态、退火、挤压和时效态的显微组织与力学性能。结果表明:铸态合金组织由胞状α-Mg相、网状18R LPSO相和块状Mg_(24)(Y,Zn,Ni)_5相组成。退火后,合金中未析出14H LPSO相。经挤压变形,18R LPSO相转变为长条状并沿挤压方向排列,挤压态合金的抗拉强度达到417 MPa,显著高于铸态和退火态合金。经过T5和T6时效处理,在合金的基体中析出大量细小的共格β'沉淀相,合金得到进一步强化。T5态和T6态合金的抗拉强度分别为434和432 MPa,屈服强度均高于300 MPa。     

机械搅拌对含准晶相Mg_(93)Zn_6Y_1合金的显微组织及性能影响

通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜分析和力学性能测试研究了机械搅拌对Mg_(93)Zn_6Y_1合金的显微组织及力学性能的影响。发现机械搅拌后,α-Mg枝晶破碎,呈菊花状,部分球化,游离分布于组织中;晶粒细化,组织均匀。对不同机械搅拌参数下的Mg_(93)Zn_6Y_1合金进行了力学性能测试。通过改变机械搅拌参数,发现Mg_(93)Zn_6Y_1合金硬度可增加13.8%,耐磨性能及阻尼性能均得到提高。     

直流磁场对Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织、结晶织构及力学性能的影响

研究了0~1.2 T的直流磁场对长周期结构增强Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织、结晶织构及力学性能的影响。结果表明:直流磁场可以细化合金的初生相,减少α-Mg基体中Y元素的含量。随着磁场强度的增加,{1 1 2 0}面织构先加强后减弱,其转折点为0.9 T,{10 10}面织构逐渐增强;合金的铸态抗拉强度和伸长率总体上逐渐提高,当磁场强度为0.9 T时,合金的综合力学性能最好,其抗拉强度和伸长率较无磁场处理的试样相比分别提高了96.6%和61.1%。     

不同凝固条件下Mg_(95.81)Zn_(3.60)Y_(0.59)合金凝固过程及凝固组织

采用Factsage热化学软件计算了平衡条件和Scheil条件下实验合金的凝固路径及相组成。在与之对比基础上研究了常规铸造(金属型)和4 GPa高压下凝固的实验合金凝固过程和相组成。结果表明:金属型铸造下,四相包共晶转变和随后的WMg_3Y_2Zn_3相分解不充分,室温下凝固组织由α-Mg基体,W-Mg_3Y_2Zn_3和I-Mg_3YZn_6相组成。4 GPa高压下凝固时,因液相线温度升高及单位面积α-Mg晶体形核率大幅增多,使α-Mg相所占体积分数增多,分布在枝晶间最后凝固的共晶液相发生偏析型离异共晶转变,生成面积尺寸很小的骨骼状共晶相半连续分布在枝晶间。4 GPa高压下凝固时,当熔体过热度很小时,初生晶α-Mg为规则的、分枝不发达的等轴晶(晶粒尺寸为20μm);随熔体过热度升高,不但晶粒尺寸增大,枝晶分叉、二次枝晶重熔、破碎等现象也逐渐显现;4 GPa高压下凝固组织由α-Mg+I-Mg_3YZn_6相组成。     

Zr和超声对Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织的影响

对比研究了Zr、超声以及Zr和超声复合处理对长周期结构Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织的影响,同时考察了复合处理条件下,不同的超声输出功率、处理时间和施振温度对合金凝固组织的影响。结果表明,Zr和超声均可以显著细化合金的凝固组织,且Zr和超声复合处理对合金凝固组织的细化效果最佳;在复合处理条件下,当超声输出功率在0~900 W范围内,超声处理时间在0~120s范围内,随着输出功率或处理时间的增加,合金的晶粒逐渐细化;在660~730℃范围内,随着超声施振温度的降低,合金的晶粒逐渐细化。     

锆元素对Mg_(97)Y_2Zn_1镁合金微观组织和力学性能的影响(英文)

研究锆元素对Mg97Y2Zn1镁合金微观组织和力学性能的影响。锆元素的添加可以细化铸态Mg97Y2Zn1合金的组织。在挤压过程中,Mg97Y2Zn1镁合金在原始晶界和第二相周围优先形核。锆元素的添加促进合金的再结晶过程,这是因为锆元素的添加使合金形成更多的晶界,从而提高了再结晶的形核率。此外,锆元素的添加还能够提高合金的强度和伸长率等力学性能。     

直流磁场下熔体温度对Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪研究了直流磁场作用下的熔体温度对Mg97Y2Cu1合金凝固组织的影响。结果表明:施加直流磁场并控制熔体温度,合金的凝固组织得到改善,其初生相转变为破碎的枝晶,第二相分布变得均匀和连续。在直流磁场作用下,随着熔体温度的提高,合金的晶粒尺寸先增大后减小,其转折点为750℃;在相同的熔体温度下,磁场处理后的合金晶粒尺寸均比未处理时小。直流磁场对合金的结晶取向能产生显著的影响,合金X射线衍射图谱的最强峰从(0002)面转移到(1010)面;熔体温度对合金的结晶取向影响较小。     

挤压及时效处理对铸造Mg_(94)Zn_(2.5)Y_(2.5)Mn_1合金组织与力学性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜等研究了Mg94Zn2.5Y2.5Mn1合金正挤压及随后200℃等温时效过程中的组织与力学性能变化。结果表明:Mg94Zn2.5Y2.5Mn1合金挤压过程发生动态再结晶,晶粒明显细化,颗粒状的W(Mg3Zn3Y2)相弥散分布,晶界处X相和晶内的14H相发生了小角度变形扭折;挤压态Mg94Zn2.5Y2.5Mn1合金经时效50 h处理后,可以实现组织均匀化,消除大部分挤压缺陷,抗拉强度高达345 MPa,伸长率为22.5%左右。     

Mo微合金化对铸态Mg_(94)Zn_(2.5)Y_(2.5)Mn_1合金显微组织和力学性能的影响

在Mg-Y-Zn系长周期镁合金中加入微量Mo,探究其微合金化对基体合金组织及力学性能的影响。结果表明,铸态Mg-Zn-Y-Mn-(Mo)合金显微组织由α-Mg基体相、18R LPSO相(Mg_(12)YZn)和W相(Mg_3Zn_3Y_2)三相组成。发现微量Mo能明显细化铸态合金晶粒,显著促进合金中18R LPSO相形成,抑制W相析出。当加入0.3 wt.%Mo时,合金的显微组织和力学性能达到最佳,最小晶粒尺寸达到22μm,其抗拉强度和伸长率分别达到265 MPa和13.5%。     

直流脉冲磁场对Mg_(97)Y_2Cu_1合金组织和性能的影响

研究了直流脉冲磁感应强度和脉冲频率对长周期结构增强Mg97Y2Cu1合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,直流脉冲磁场在0~0.25 T范围内,随着磁感应强度的提高,合金的初生相逐渐细化,第二相逐渐粗化,且含量逐渐增加。在1~5 Hz范围内,脉冲频率对合金组织的影响较小;当脉冲频率增加至10 Hz时,合金的初生相最为细小,第二相分布最均匀,含量最高。随着磁感应强度或脉冲频率的增加,合金的抗拉强度和伸长率总体上逐渐提高;当磁感应强度为0.25 T时,合金的抗拉强度和伸长率较常规条件分别提高了42.5%和106.0%。     

热处理对Mg_(94)Zn_2Y_4合金微观组织与力学性能的影响（英文）

研究了在773 K、48 h条件下热处理对Mg_(94)Zn_2Y_4合金的微观组织与力学性能的影响。结果表明,块形和板条结构的18R长周期堆垛结构相可直接从熔体凝固过程中形成。热处理后,绝大多数的块形和板条结构相转变为细片状或针状的14H相。在热处理过程中,有相当体积分数的LPSO(长周期堆垛结构)相由18R转变为14H。结果表明,经过热处理,块形和板条结构相与针状相可以在α-Mg基体中共存,并作为影响因素,使合金晶粒得到细化,晶粒尺寸为14~24μm(平均晶粒尺寸为19μm),使极限抗拉强度、屈服强度以及伸长率分别由铸态时的182 MPa、135 MPa和10.2%提高至245 MPa、157 MPa和13.8%。     

超高压凝固Mg_(82.13)Zn_(13.85)Y_(4.02)合金的组织及室温压缩性能

研究不同压力凝固条件下Mg82.13Zn13.85Y4.02(质量分数,%)合金微观组织和力学性能,发现合金的凝固组织是由a-Mg基体,W-Mg3Y2Zn3和I-Mg3YZn6相组成.其中,常压下凝固组织中的a-Mg枝晶间分布着由共晶组织形态和杆状第二相组成的网状结构.随着凝固压力的增大,共晶网逐渐断开,其数量逐渐减少,a-Mg基体中Zn的溶解度逐渐增大.常压凝固合金的室温压缩强度为344 MPa,屈服强度为331 MPa,相对压缩率为16%.6 GPa,1250℃凝固合金的室温压缩强度可达455 MPa,屈服强度426 MPa,相对压缩率为25%.常压凝固合金的压缩断裂模式为典型的解理断裂,且解理面大而光滑平整,高压凝固合金的压缩断口解理面较小,并出现撕裂岭和类似"撕裂韧窝"的形貌特征,解理断裂的程度有所降低.     

Ti对Mg_(95.5)Y_3Cu_(1.5)合金组织和力学性能的影响

向含LPSO结构相的Mg_(95.5)Y_3Cu_(1.5)合金中添加Ti,主要考察Ti含量对合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,添加Ti能够显著细化合金中的初生α-Mg相。随着Ti含量增加,初生α-Mg相的晶粒尺寸呈先降低后增加的趋势。另外,合金的抗拉强度和伸长率均呈先提高后降低的趋势。当Ti含量为0.4%时(摩尔分数),合金的抗拉强度和伸长率均达到最大值,分别为168 MPa和6.4%,相比未添加Ti时提高了17.1%和39.6%。     

快速凝固粉末冶金Mg_(80)Cu_(10)Y_(10)合金的组织与力学性能

采用快速凝固粉末冶金技术制备热挤压Mg_(80)Cu_(10)Y_(10)合金棒材,研究了快速凝固Mg_(80)Cu_(10)Y_(10)合金薄带及热挤压后合金的相结构,并对热处理工艺对合金棒材组织结构及力学性能的影响进行了分析.研究表明,采用单辊快速凝固法在辊速为1800 r/min下制备的Mg_(80)Cu_(10)Y_(10)合金薄带为完全非晶态;在热挤压过程中Mg_(80)Cu_(10)Y_(10)合金中有Mg_2Cu和Mg晶体相析出,其显微硬度比薄带有所提高,这与合金中细小Mg_2Cu颗粒的弥散析出有关;在450 ℃保温4 h后的热挤压Mg_(80)Cu_(10)Y_(10)合金中没有新相析出;随着热处理温度的升高或保温时间的延长,由于Mg_2Cu颗粒出现重溶及聚集长大现象,使得热挤压Mg_(80)Cu_(10)Y_(10)合金的显微硬度表现出逐渐下降的变化趋势.