快速凝固AZ91D镁合金组织的研究

用光学显微镜和透射电镜观察了普通凝固和快速凝固AZ91D合金的组织，用X射线衍射XRD分析了合金的相组成。结果表明，普通凝固AZ91D合金组织由α-Mg基体和β-Mg1，Al12相组成，晶粒较粗大，而快速凝固AZ91D合金薄带截面组织由靠近辊面的粗大等轴晶区、中部的柱状晶区和自由表面层的细小等轴晶区三部分组成，三层组织均为过饱和α-Mg固溶体，并观察到较高的位错密度。     

缓慢凝固速度对AZ91D镁合金组织的影响

为了探讨AZ91D镁合金在较慢凝固冷却速度下的组织,对其进行了缓慢凝固处理.利用金属凝固原理分析了AZ91D镁合金的凝固过程和在较慢凝固速度下枝晶偏析减轻的原因.结果表明,随凝固冷却速度的降低,析出相β-Mg12Al12由连续网状分布逐渐变成沿晶界断续的条块状分布,凝固过程中的偏析现象逐渐减轻.当冷却速度最低达到0.0030K/s时,组织中β相的体积分数仅为2%,但晶粒明显长大.     

脉冲电流对AZ91镁合金凝固组织和力学性能的影响

通过调节脉冲电流峰值电压,研究了脉冲电流峰值电压对AZ91镁合金凝固组织和力学性能的影响,并与MgCO3变质处理进行了对比。结果表明,随着脉冲电流峰值电压的增大,合金的凝固组织愈加细化,力学性能不断提高;当脉冲电流峰值电压达到2000V时,脉冲电流处理试样的抗拉强度比未处理试样提高了25%、伸长率提高了128%,比变质处理的抗拉强度提高了4%、伸长率提高了14%。     

AZ91镁合金定向凝固工艺及组织研究

研究表明:在定向凝固过程中,温度梯度是重要参数之一,代表了定向凝固设备的主要性能指标;温度梯度越高,其定向凝固组织的连续性就越好。     

高压热处理对AZ91D镁合金组织的影响

采用高压六面顶压机对AZ91D镁合金进行热处理。使用X射线衍射仪、金相电镜、场发射扫描电镜研究热处理压力对AZ91D镁合金微观组织的影响。结果表明,高压热处理后的镁合金的仍由基体α-Mg和β-Mg17Al12相组成,但高压热处理后β-Mg17Al12相的形态和分布发生了明显变化。随着压力的增大,β-Mg17Al12相析出量减少,Al原子在基体中的固溶度增加。此外,高压热处理可细化晶粒,压力为2 GPa时效果最佳。     

合金化对AZ91D镁合金组织与力学性能的影响

利用光学显微镜（OM）和X射线衍射（XRD）分析了分别加入合金化元素Ce，Si和Ca后AZ91D合金的铸态组织和相组成，测试了合金室温拉伸性能和硬度。结果表明：加入Ce和Si后合金组织中分别生成杆状Al4Ce和汉字状Mg2Si相，而加入Ca后无新相生成，加入的Ca主要固溶于β相中；Al4Ce和Mg2Si相在合金凝固过程中被推移到生长界面，Ca原子偏聚在生长界面前沿，从而阻碍枝晶的自由生长，细化合金铸态组织：Ce和Ca的加入可提高合金室温综合力学性能，且前者提高程度要高于后者提高程度，而Si的加入却降低合金室温综合力学性能。     

稀土Pr对AZ91D镁合金组织和性能的影响

研究了微量Pr对AZ91D镁合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:稀土元素Pr具有细化AZ91DPr镁合金铸态晶粒的作用,并在组织中出现了针状、杆状的AlPr新相;当加入0.8wt％Pr时,合金晶粒细化效果较好,其室温力学性能比较好.     

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.     

低温热处理对AZ91D镁合金压铸件组织和力学性能的影响

通过扫描电镜（SEM）、能量色散谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）、显微硬度计、金相显微镜以及拉伸试验等对AZ91D压铸镁合金在不超过300℃、短时间热处理条件下的组织结构及力学性能进行了研究。结果表明，热处理未引起该合金微观组织、相结构、硬度和力学性能的显著变化，说明短时间的低温热处理不会对AZ91D压铸镁合金的组织及力学性能产生不良的影响。     

AZ91D镁合金的冷却凝固特性研究

采用DSC对AZ91D镁合金的冷却凝固特性进行了研究。研究发现,AZ91D镁合金的液相线温度为595℃,固相线温度为470℃,液、固相线温度差为125℃,属于宽结晶温度范围低熔点合金。该合金的平均自由线收缩率为1.572%,冷却凝固时倾向于体积凝固方式,容易形成粗大的离异共晶组织。     

低压脉冲磁场对ZM5-3%Ca阻燃镁合金凝固组织的影响

采用低压脉冲磁场处理ZM5-3%Ca阻燃镁合金的凝固过程,考察了脉冲电压和脉冲频率对合金凝固组织的影响。研究结果表明:低压脉冲磁场可以显著细化ZM5-3%Ca合金的凝固组织;随着脉冲电压或脉冲频率的增加,合金的晶粒尺寸逐渐减小,初生相逐渐退化,由发达的树枝晶转变成细小的等轴晶或蔷薇状晶体。     

Microstructure refinement of AZ91D alloy solidified with pulsed magnetic field

The effects of pulsed magnetic field on the solidified microstructure of an AZ91D magnesium alloy were investigated. The experimental results show that the remarkable microstructural refinement is achieved when the pulsed magnetic field is applied in the solidification of AZ91D alloy. The average grain size of the as-cast microstructure of AZ91D alloy is refined to 104 μm. Besides the grain refinement, the morphology of the primary α-Mg is changed from dendritic to rosette, then to globular shape with changing the parameters of the pulsed magnetic field. The pulsed magnetic field causes melt convection during solidification, which makes the temperature of the whole melt homogenized, and produces an undercooling zone in front of the liquid/solid interface by the magnetic pressure, which makes the nucleation rate increased and big dendrites prohibited. In addition, primary α-Mg dendrites break into fine crystals, resulting in a refined solidification structure of the AZ91D alloy. The Joule heat effect induced in the melt also strengthens the grain refinement effect and spheroidization of dendrite arms.     

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。     

旋转磁场对AZ91D-0.4%RE合金组织和性能的影响

研究旋转磁场对 AZ91D-0.4%RE镁合金显微组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响.结果表明:在磁场作用下,合金中α-Mg树枝晶显著细化,晶粒大小更趋均匀;形成的稀土化合物Al11RE3尺寸减小,由鱼骨状、长针状逐渐向短针状转变.施加旋转磁场后,合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率和硬度可比未施加磁场时分别提高13%,15%,44%,19%.拉伸断口表现为准解理断裂方式.同时,合金的自腐蚀电位提高,表明其耐腐蚀性能提高.     

AZ91D镁合金锭的流动性研究

对国内外五个厂家提供的AZ91D镁合金锭进行了成分分析和铸造流动性能螺旋试验研究，结果表明，合金元素Al和微量元素Be是该事金流动性的主要影响因素，它们分别通过改变熔化温度下的过热度和抗氧化性能而影响该合金熔体的流动性。     

AZ91D镁合金化学镀Ni-P的沉积机制

利用金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）及能谱（EDS）等分析测试手段,研究AZ91D镁合金上直接化学电镀Ni-P的沉积过程。结果表明：活化后的表面上不同位置处最初沉积Ni的过程不同。在活化后的块状物上,由于氟化物的溶解,Mg置换出Ni,因此最初“块状物”上只有Ni沉积,没有P。β相和α相边缘则是由于其电位较高,附近的Ni2+得到Mg失去少量电子后还原沉积出高催化活性的Ni核,催化了次亚磷酸钠还原沉积出P和Ni。     

阻燃镁合金AZ91D的研究

研究了通过添加铍，可得到直接暴露在大气中熔炼的镁合金AZ91D。通过金相组织观察发现：当铍的含量达到0.015%时，合金的晶粒度最好，而且具有很好的阻燃性能；同时研究了采用不同的变质剂AZ91D合金进行变质处理。实验结果表明：变质处理的AZ91D合金，组织明显细化，尤其是时效处理后，其力学性能得以大幅度提高，拓宽了合金的使用范围。     

形变率对AZ91D镁合金半固态成形组织及流动性的影响

采用SIMA法制备半固态浆料,通过半固态挤压成形,研究了形变率对AZ91D镁合金半固态成形组织及流动性的影响.结果表明:形变率从10%增加到20%,晶粒平均尺寸变小,圆整性提高,液相比例增大,流动性能得到改善.在565 ℃保温10 min,形变率为10%的试棒可得到形状基本完整的挤压成形件,20%的流动性最好;当形变率增加到30%时,晶粒的圆整性进一步提高,但平均尺寸反而增大,流动性降低.试验条件下最佳的形变率为20%.