Mn含量对铸造Mg-Zn-Cu合金组织和性能的影响

采用电磁感应熔炼制备了Mg-8Zn-0.5Cu-xMn系列合金,探究了Mn含量对合金组织和性能的影响。结果表明,铸态合金组织主要为α-Mg+MgZn_2和MgZnCu相,经过固溶处理后大部分Zn元素被固溶进基体,在晶界处残留少量Mg(Zn,Cu)_2相,经双级时效处理后第二相分布更为致密。随着Mn含量提高,合金晶粒尺寸明显细化。随着Mn含量增加至1%,合金中Mn元素团聚成富Mn颗粒。时效态的Mg-8Zn-0.5Cu-0.5Mn合金表现出良好的综合性能,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为130MPa、228MPa和6.8%。     

Al5TiB、RE对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn合金显微组织和时效过程的影响

研究Al5TiB、RE对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn铸造镁合金显微组织、时效过程的影响.结果表明:加入Al5TiB的Mg-8Zn-4Al-0.3Mn合金的显微组织主要由Mg相、φ(Al2Mg5Zn2)相、τ(Mg32(Al,Zn)49)相组成.晶粒大小可由120～130 μm减少到30～40 μm.加入RE的Mg-8Zn-4Al-0.3Mn-xRE合金的显微组织主要由Mg相、φ(Al2Mg5Zn2)相、τ(Mg32(Al,Zn)49)相和Mg3Al4Zn2RE相组成.晶粒大小由120～130 μm减少到40～50 μm.合金的显微硬度值随RE加入量的增加而增加.随着Ti元素在合金中含量的增加,合金的析出相形成激活能呈先增大后减小的变化规律,而含RE元素合金的析出相形成激活能则随RE元素加入量的增大而增大.     

Mg-x(x=2,3,4)Zn-1Gd-1Ca-0.5Mn合金显微组织和时效硬度研究

设计了Mg-x(x=2,3,4)Zn-1Gd-1Ca-0.5Mn(wt%)系列镁合金,研究了Zn含量和固溶时效处理工艺对镁合金的显微组织和显微硬度的影响。通过光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜对不同状态的镁合金进行显微组织观察和物相分析,并采用维氏硬度计测试时效硬度值。研究结果表明:三种合金均由α-Mg、Ca2Mg6Zn3和α-Mn等相组成,并且随Zn含量的增加,晶粒逐渐减小,析出的第二相相数量增多。其中Mg-4Zn-1Gd-1Ca-0.5Mn合金具有较好的时效强化效果。     

通过添加微量元素实现的窄结晶区间Al-2Mg-0.5Mn合金的显微组织与性能（英文）

Al-Mg系合金由于大的结晶温度区间，其表面会在连铸连轧生产过程中形成较多缺陷。为了减小合金的结晶区间，研究微量Zn、Si、Zr和Ti元素对Al-2Mg-0.5Mn合金显微组织与性能的影响。采用X射线光电子能谱、原子力显微镜、扫描电镜和透射电镜对合金的显微组织进行表征。Ti和Zr的添加可以在Al-Mg-Mn合金内部形成Al3Ti和Al3Zr，使得其晶粒更细、强度更高，但是其结晶区间也随之变大。研究表明，添加Zn和Si能与合金内部的Mg形成新的第二相，从而使得共晶凝固过程中的实际Mg含量降低，因此，Al-2Mg-0.5Mn-0.2Zn-0.2Si合金的结晶温度区间比Al-2Mg-0.5Mn合金的窄。另外，添加Zn和Si后，Al-2Mg-0.5Mn合金的力学性能与抗腐蚀性也得到一定程度的提升。     

Al5TiB对Mg-16Zn-6Al-0.3Mn合金显微组织的影响

试验研究了Al5TiB对Mg-16Zn-6Al-0.3Mn铸造镁合金显微组织的影响.结果表明,Mg-16Zn-6Al-0.3Mn铸造镁合金的显微组织主要由α(Mg)相和τ(Mg32(Al,Zn)49)相组成.加入Al5TiB后,Mg-16Zn-6Al-0.3Mn合金的显微组织主要由α(Mg)相和AlMg2Zn三元相组成.晶粒大小由120 μm～130 μm减小到30 μm～40 μm.     

铸态Mg-4Zn-xGa合金的组织与性能研究

采用金相分析、扫描电镜分析、拉伸测试和耐腐蚀性能测试等手段,研究了Ga含量(质量分数为1%,2%和5%)对铸态Mg-4Zn基合金显微组织、力学性能和耐生体腐蚀性能的影响。结果表明:Ga的加入可以明显细化铸态合金的晶粒,增加合金中第二相的体积分数,显著提高合金的强度和塑性。其中Mg-4Zn-2Ga合金的综合性能最佳,其抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为233 MPa、90 MPa和24%,比基体合金分别提高了13.6%、76.5%和33.3%。然而,Ga的加入降低了Mg-4Zn合金的耐生体腐蚀性能,但是Mg-4Zn-5Ga合金的耐蚀性优于Mg-4Zn-2Ga和Mg-4Zn-1Ga合金。铸态Mg-4Zn-5Ga合金在37℃Hank's溶液中浸泡7 d的平均腐蚀速率为2.3 mg/(cm~2·d),腐蚀电流密度为29.5μA/cm~2。     

生物医用Mg-3Zn-0.2Ca合金显微组织与性能研究

生物医用Mg-3Zn-0.2Ca合金的显微组织,力学性能,腐蚀行为通过光学显微镜,扫描电镜,力学测试以及模拟体液浸泡手段进行了研究。X射线衍射结果表明该合金的主要第二相为Mg7Zn3, Mg2Zn3, 和Mg4Zn7的金属间化合物相。经过56:1挤压比后的挤压态Mg-3Zn-0.2Ca合金的晶粒尺寸平均为2.5um,相比铸态的119.1um下降了47.6倍。屈服强度,抗拉强度以及延伸率分别为205MPa, 336MPa 和17.85%。挤压态合金的耐蚀性也明显优于铸态合金,其原因主要为晶粒细化。本文设计的新型生物医用Mg-3Zn-0.2Ca合金呈现出良好的综合力学性能以及耐蚀性。     

Sb对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn合金显微组织的影响

试验研究了Sb对Mg-8Zn-4Al-0·3Mn铸造镁合金显微组织的影响。结果表明,含Sb铸造镁合金Mg-8Zn-4Al-0·3Mn-xSb的显微组织由基体α(Mg)、共晶[α(Mg) τ]、三元相τ(Mg32(Al,Zn)49、二元相MgZn2和Mg3Sb2组成;随着Sb含量的增加,合金晶界上三元相的形态逐渐由半连续网状变为分散均匀的颗粒状;w(Sb)=0.3%为最佳加入量,此时的合金铸态组织被明显细化,晶粒大小由120μm~130μm减小到50μm~60μm。同时,合金的显微硬度值也随Sb含量的增加而增加。     

Cu对铸造Mg-4Zn-0.5Ca镁合金的组织及性能影响

以Mg-4Zn-0.5Ca合金为研究对象,研究了Cu对Mg-4Zn-0.5Ca合金组织及力学性能的影响。结果表明,Cu可以通过与Zn原子结合形成Mg-Zn-Cu三元相在α-Mg基体边界富集,阻碍基体长大,使Mg-4Zn-0.5Ca合金铸态组织得到细化,合金主要由α-Mg,Ca2Mg6Zn3,Mg Zn Cu相组成。Cu元素可以提高Mg-4Zn-0.5Ca合金的硬度及抗拉强度,当Cu含量为1%时,铸态Mg-4Zn-0.5Ca-1Cu合金的抗拉强度和屈服强度分别为149 MPa、102 MPa,相对于基本合金提高了14.6%和29.1%,合金硬度提高18.8%至63 HV。过量的Cu会使合金中的析出相呈连续的网状分布在晶界上,导致力学性能的下降。     

镁基中间合金对ZA85组织和性能的影响

研究了镁基中间合金变质剂对Mg-8Zn-5Al-0.25Mn铸造镁合金显微组织和力学性能的影响.结果表明：Mg-8Zn-5Al-0.25Mn铸造镁合金显微组织主要由α-Mg相,φ（Al12Mg5Zn2）相和τ（Mg32（AlZn）49）相组成.适量的镁基中间合金变质剂的加入可以使晶粒细化,在加入1.7%中间合金变质剂时合金的韧性达到峰值,其韧性比ZA85母合金提高了一倍,而合金的硬度随着中间合金变质剂加入量的增多而增大.当加入量为7%时其硬度值达到86.37 HB.     

Zr与固溶处理对Mg-1.5Zn-0.5Ca-0.8Ce合金耐腐蚀性能的影响

以Mg-1.5Zn-0.5Ca-0.8Ce合金作为研究对象,分别进行合金化和固溶处理,研究Zr的添加及固溶处理对镁合金Mg-1.5Zn-0.5Ca-0.8Ce耐腐蚀性能的影响,并探究合金化和热处理对镁合金耐腐蚀性能影响机理.结果表明:Zr的加入和固溶处理均有效提高了材料的耐腐蚀性,其中Mg-1.5Zn-0.5Ca-0....     

Influence of Nd on Microstructure and Bio-corrosion Rsistance of Mg-Zn-Mn-Ca Alloy

将0.4%(质量分数,下同)的Nd添加到Mg-6Zn-1Mn-0.5Ca合金中,以研究稀土元素Nd对合金显微组织和耐生物腐蚀性能的影响。采用金相(OM)、带能谱的扫描电镜(SEM+EDS)以及XRD等手段分析了合金的微观组织。采用静态浸泡、析氢和电化学极化等手段研究了合金在模拟体液(SBF)中的耐腐蚀性能。结果表明,随着Nd的添加,合金的显微组织得到了明显的细化。在Mg-6Zn-1Mn-0.5Ca-0.4Nd合金中形成了2种第二相的机械混合物Ca2Mg6Zn3+Mg41Nd5。在SBF中浸泡7d以后,较多的此种混合物仍残留于含Nd合金的表面,而在不含Nd的合金中,只有极少量的颗粒状Ca2Mg6Zn3残留在其表面。故Nd的添加显著提高了Mg-6Zn-1Mn-0.5Ca合金的耐生物腐蚀性能。     

Damage Behavior of SnAgCu Solder under Thermal Cycling

电子封装焊点的热循环失效是焊点材料损伤逐步发展的结果,本工作旨在对SnAgCu钎料的热循环损伤失效行为进行研究.以连续损伤力学理论为基础,提出了一种适用于热循环条件下SnAgCu钎料蠕变-疲劳交互作用的损伤模型.据此,设计了热力循环实验和热循环实验用以标定损伤模型相关参量.自行设计了双金属剪切加载装置并结合温度循环实验,对SnAgCu钎料的热力耦合损伤行为进行了深入研究.以电阻变化率作为损伤变量,并在热循环的不同周次测量试样的损伤值从而验证损伤模型.结果表明:所提出的幂函数形式的损伤模型能较好的描述SnAgCu钎料的热循环损伤演变.最后,对热循环条件下SnAgCu钎料试样的微观组织演变进行了SEM分析,从而揭示其损伤演变机理.     

Ca、Mn元素对Mg-Zn系合金在磷酸盐缓冲液中腐蚀行为的影响

采用XRD、SEM、EDS、三维轮廓仪和失重法等手段研究了Mg-6Zn、Mg-6Zn-1Ca和Mg-6Zn-1Mn合金在磷酸盐缓冲盐溶液(PBS)中的腐蚀行为,并探讨了3种合金的腐蚀机理。结果表明,添加相同含量的Ca和Mn均能使合金的失重率(W_r)降低,但添加Mn元素后(浸泡10d时W_r=3.91%)比添加Ca元素后(W_r=6.78%)合金的失重率更低,说明Mn元素更有抗PBS腐蚀能力,这与Mn的加入在合金表面形成致密的氧化膜有关;同时,Mg-6Zn-1Mn合金在浸泡过程中表面存在点蚀现象,经分析是由第二相与基体构成原电池导致。在420℃不同保温时间(2～20 h)固溶处理后,合金表面的点腐蚀现象随着保温时间的增加而减弱,表明长时间的固溶处理可以减少第二相与镁基体之间的微电偶腐蚀,增加了合金均匀腐蚀的倾向。     

Effect of high pressure on microstructure of cast Mg-8Zn-0.5Zr-0.5Gd alloy

Mg-8Zn-0.5Zr-0.5Gd alloy was prepared by high pressure solidification. Effect of high pressure on microstructure, micro-hardness and corrosion behavior in Hank's solution of the Mg-8Zn-0.5Zr-0.5Gd alloy were investigated by means of optical microscopy(OM), scanning electron microscopy(SEM), energy dispersive spectroscopy(EDS), and X-ray diffractometer(XRD). The results showed that, compared with the conventional solidification, high pressure solidification obviously refined the grain size of Mg-8Zn-0.5Zr-0.5Gd alloy. The grain size was refined from 200-300 μm to 100-200 μm and the secondary dendrite arm spacing reduced from 30-50 μm to 10-30 μm. Moreover, the solubility of Zn in the alloy increased and the amount and size of Mg-Zn-Gd phases significantly decreased. The micro-hardness of the alloy solidified under high pressure was improved significantly from 56.17 HV to 63.14 HV. The polarization resistance(Rp) of the alloy had a substantial increase in simulated body fl uid, thus the corrosion rate was significantly reduced from 4.0 to 2.7 mm·year-1.     

Mn添加对挤压态Mg-Zn-Y-Nd合金微观组织和腐蚀行为的影响

通过光学显微镜,配备能量色散光谱仪的扫描电子显微镜,X射线衍射仪,浸泡法和电化学测试的方法研究了Mn的添加对挤压Mg-Zn-Y-Nd合金在3.5wt.％NaCl溶液中的微观组织和腐蚀行为的影响。结果表明,在研究的Mg-Zn-Y-Nd合金中添加Mn可以诱导Mg3Y2Zn3（I相）沉淀,可以抑制热挤压过程中动态再结晶（DRX）晶粒的粗化。同时,添加了Mn也可以提高合金的耐腐蚀性。不含Mn的Mg-5.6Zn-1Y-0.4Nd合金与含锰1.0 wt.％的Mg-5.6Zn-1Y-0.4Nd合金腐蚀速率分别为18.78 mm·y-1和9.89mm·y-1。而耐腐蚀性的提高主要归因于腐蚀产物层保护性的增强。     

Zr含量对Mg-3Zn-1Y合金显微组织和腐蚀行为的影响

采用传统重力铸造法制备了Mg-3Zn-1Y-xZr (x=0,0.2,0.4,0.6)合金,并通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、失重和电化学实验研究了Zr含量对Mg-3Zn-1Y显微组织和腐蚀行为的影响.结果 表明:Mg-3Zn-1Y主要由α-Mg基质和Mg3YZr6(Ⅰ)相组成,Zr的加入没有改变第二相的类...     

Microstructure and Corrosion Properties of Duplex-Structured Extruded Mg-6Li-4Zn-xMn Alloys

The extruded Mg-6Li-4Zn-xMn (x = 0, 0.4, 0.8, 1.2 wt%) alloys were prepared, and the microstructure of the test alloys was investigated by optical microscopy, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. The corrosion properties were determined by electrochemical measurements and immersion measurements in 3.5% NaCl solution. The results indicate that the extruded Mg-6Li-4Zn-xMn alloys are mainly composed of α-Mg phase, β-Li phase, Mn precipitates and some intermetallic compounds (MgLi₂Zn). With the addition of Mn, stable corrosion products were formed on the surface of the test alloy, which can effectively inhibit further corrosion progress and improve the corrosion resistance. Mg-6Li-4Zn-1.2Mn alloy exhibits the best corrosion resistance, attributed to grain refinement, the improvement of the stability of corrosion product film and uniform distribution of fine second phases.     

挤压态Mg-6Zn-xEr合金的微观结构和力学性能

研究铸态、挤压态和挤压峰值态的Mg-6Zn-xEr合金的微观组织和力学性能。结果表明,Er的加入可显著改善Mg-6Zn合金的力学性能,经过峰值时效后合金的力学性能得到进一步提高;挤压态Mg-6Zn-0．5Er合金经过峰值时效处理后具有最佳的拉伸强度。该合金的抗拉强度和屈服强度分别为329MPa和183MPa,伸长率为12％。这表明添加0．5％Er可显著提高Mg-6Zn合金的时效硬化行为。挤压峰值态Mg-6Zn-0．5Er合金较好的力学性能归因于结构的细化和β1相的析出强化。