Mg-10Sr-xCa(x=0,0.5,1.0,1.5)中间合金对ZA125合金显微组织及力学性能的影响

研究了ZA125合金中添加Mg-10Sr-xCa(x=0,0.5,1.0,1.5)中间合金改善其显微组织和力学性能。结果表明,Mg-10Sr中间合金的组织由α-Mg和Mg17Sr2相组成,加入Ca元素之后形成了Mg2Ca相,并且Mg17Sr2相的热稳定性降低;当Sr添加量为0.5%时,加入Mg-10Sr-xCa中间合金可改善ZA125合金的显微组织和提高其常温力学性能,并且随中间合金中Ca元素的增加,合金力学性能逐渐升高。     

Mg-6Zn-xCu-0.6Zr合金凝固路径及热裂倾向性

基于修正的Clyne-Davies热裂模型(CSC~*),对Mg-6Zn-xCu-0.6Zr(x%=0,1%,2%,3%,质量分数)合金热裂倾向性进行预测;采用双电偶热分析法研究Mg-6Zn-xCu-0.6Zr合金凝固路径、凝固过程中的特征温度、枝晶干涉固相分数等。利用"T"型热裂模具测试系统采集Mg-6Zn-xCu-0.6Zr合金凝固收缩力随温度(或时间)的变化曲线。实验结果与CSC~*预测值均表明合金的热裂倾向性随着Cu含量的增加而减小。Cu元素的加入使初生α-Mg相的析出温度降低、MgZn_2相的析出温度升高,从而使合金的凝固温度区间变窄,降低合金的热裂倾向性。Mg-6Zn-(0,1)Cu-0.6Zr合金热裂纹断口主要为液膜和分离的自由枝晶臂。Mg-6Zn-(2,3)Cu-0.6Zr合金断口表面生成大量的低熔点共晶相,液膜较厚,增强残余液相对分离的枝晶补缩能力,降低合金的热裂倾向性。     

Mg-1Er-0.6Zr合金的显微组织和力学性能

采用金相显微镜、扫描电镜及能谱分析等手段,研究了Mg-1Er-0.6Zr合金在铸态、挤压态和时效态的室温组织和力学性能.结果表明,在温度为300℃,挤压比为16 ∶ 1时,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为206.5 MPa、78.5MPa和25％,比铸态时分别提高了28.4％、8.6％和150％.挤压后时效处理,强度稍有提高;但固溶后再时效其强度明显降低,塑性也有所降低.     

Er对Mg-0.6Zr合金显微组织和力学性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜等手段,研究了Mg-xEr-0.6Zr(x=0、1、1.5、2)合金在铸态、挤压态和时效态的组织和力学性能。结果表明,随着稀土Er含量的增加,铸态合金的抗拉强度和屈服强度呈现出先增加后下降的趋势。在温度为300℃,挤压比为16∶1时对合金进行挤压,挤压后合金的屈服强度随着Er含量的增加而提高,抗拉强度随着Er含量的增加而减小,伸长率则分别提高了150%、150%和183%。通过170℃×8h的时效热处理后,合金的屈服强度分别提高了18%、13%和27%,伸长率则保持在25%左右。     

Mg-7Zn-xCu-0.6Zr合金热裂行为的研究

采用"T"型热裂模具研究了不同Cu含量对Mg-7Zn-x Cu-0.6Zr(x=0、1、2、3)合金热裂行为的影响。利用XRD和SEM对Mg-7Zn-x Cu-0.6Zr(x=0、1、2、3)合金进行了显微组织和热裂区域组织形貌观察。通过测量热裂纹体积表征了Mg-7Zn-x Cu-0.6Zr(x=0、1、2、3)合金的热裂倾向性。实验结果表明,Mg-7Zn-x Cu-0.6Zr(x=0、1、2、3)合金中随着Cu含量的增加,晶粒得到细化,晶界上的共晶相增多,共晶相在凝固末期对分离的枝晶起到补缩的作用,降低合金热裂倾向性。研究表明,Mg-7Zn-x Cu-0.6Zr(x=0、1、2、3)合金微观裂纹的形成是液膜、凝固收缩补偿和晶间搭桥共同作用的结果。     

Mg-1Er-1Nd-xY(x=0、0.3、1wt%)-0.6Zr合金的显微组织和力学性能

采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、热分析法(DTA)以及拉伸力学试验等方法,研究了Mg-1Er-1Nd-x Y(x=0、0.3、1,wt%)-0.6Zr合金在铸态和挤压态时的组织和力学性能。结果表明:三种铸造合金的组织都是由α-Mg和形状各异的Mg-RE(Er、Nd、Y)化合物组成。Mg-1Er-1Nd-0.3Y-0.6Zr合金的晶粒尺寸为50μm。挤压后Mg-1Er-1Nd-0.3Y-0.6Zr合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为210.77 MPa、82.15 MPa和35%,相比铸态时分别提高了30%、5%和250%。     

Mg-15Gd-0.6Zr合金的组织与力学性能

通过在Mg-Gd二元合金中添加少量的Zr后制备一种新型的Mg-15Gd-0．6Zr合金，并对合金的微观组织、时效特性和不同温度下的力学性能及拉伸断裂方式进行研究。合金在非平衡凝固过程中容易形成MgxGd（x=2，3，5）相，但用热处理的方法几乎不可能消除。在合金的Cast-T5、Cast-T6、Ext-T5和Ext—T6的4种时效状态中，Ext—T5态达到峰值硬度的时间最短，峰值硬度值最高；而Cast-T5态的则相反。合金具有较高的耐热强度和延伸率，其在不同温度下的抗拉强度与WE54的相当，而延伸率明显优于WE54及其它耐热镁合金的。合金在25℃时的断裂方式以准解理断裂为主，而250℃时的断裂方式以微孔聚集型断裂为主，300℃和350℃时的断裂方式以典型的微孔聚集型断裂为主。     

Mg-1Gd(Nd)-0.6Zr镁合金的显微组织和力学性能

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射和拉伸试验等方法,研究了Mg-1Gd-0.6Zr和Mg-1Nd-0.6Zr镁合金在铸态、挤压态和时效态的室温组织和力学性能。结果表明,Mg-1Gd-0.6Zr和Mg-1Nd-0.6Zr合金平均晶粒尺寸小于Mg-0.6Zr合金的晶粒尺寸,由300μm分别细化为100μm和80μm左右,晶界上分别有少量的颗粒状Mg₅Gd相和不规则形状的Mg₄₁Nd₅、Mg₁₂Nd相。挤压态Mg-1Gd-0.6Zr和Mg-1Nd-0.6Zr合金出现了变形晶粒和动态再结晶晶粒构成的双峰组织,时效后双峰组织更加明显。时效态Mg-1Nd-0.6Zr合金的力学性能最好,抗拉强度为201.71 Mpa,比挤压态高3.6%,比铸态高23%,比时效态Mg-1Gd-0.6Zr合金高2%。时效态Mg-1Nd-0.6Zr合金的伸长率为29.2%,比挤压态高4.3%,比铸态高46%,比时效态Mg-1Gd-0.6Zr合金高15.4%。     

Mg-10Er-2Zn-0.6Zr合金的组织及力学性能

采用光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和力学试验等研究了Mg-10Er-2Zn-0.6Zr合金的组织和力学性能。结果表明,铸态Mg-10Er-2Zn-0.6Zr合金主要由树枝状α-Mg基体以及分布于枝晶间的长周期结构相和Mg_3(Er,Zn)相组成;合金经过500℃×20h固溶后,铸态合金中LPSO相和Mg_3(Er,Zn)相消失,而在晶界处生成WMg_3Er_2Zn_3相;随后炉冷至400℃,α-Mg晶内析出呈平行排列且贯穿晶粒的条纹状LPSO相结构。拉伸条件下,固溶态合金具有最佳的力学性能,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为117 MPa、227 MPa、17.9%。与拉伸性能相比,压缩条件下合金表现出更优的力学性能。     

Mg-6Al-5Zn-xCa(x=4,5,6,7)-5Gd合金的显微组织和力学性能

研究了不同高含Ca量的Mg-6Al-5Zn-x Ca(x=4,5,6,7)-5Gd合金铸态以及热处理后的显微组织和力学性能。结果表明,铸态时,随着含Ca量的增加,连续分布于晶界处的第二相β-Mg_(25)(Al,Zn)_(37.5)逐渐变细,呈颗粒状的Al_2Gd相和块状的CaZn_5相部分溶解,以更加圆润的小颗粒状相和小块状相分布在组织中,其抗拉强度和屈服强度先升高后降低,伸长率下降;固溶处理后,大部分β-Mg_(25)(Al,Zn)_(37.5)相逐渐溶入合金基体中,合金的强度和伸长率均显著增加,随着含Ca量的增加,固溶组织中分布更多的颗粒状相和块状相,其抗拉强度和屈服强度先升高后降低,伸长率变化不大;固溶+时效处理后,产生时效强化,时效12 h后合金硬度达到峰值,随时效时间延长,硬度稍有降低,然后趋于平缓,说明合金有较优异的热稳定性。断口分析表明,随着含Ca量的增加和热处理方式的不同,合金的断裂机制有从脆性断裂向韧性断裂转变的趋势。当含Ca质量分数为6%时,合金铸态断口形貌中有明显韧窝存在,热处理后,其断口形貌中韧窝数量增多,大小一致,分布趋于均匀。实验合金以Mg-6Al-5Zn-6Ca-5Gd合金经390℃/8 h固溶+200℃/12 h时效处理后的力学性能最佳。     

Mg-10Gd-4.8Y-0.6Zr合金的微观组织及力学性能

采用半连续铸造方法制备出成分为Mg-10Gd-4.8Y-0.6Zr(质量分数)的镁合金铸锭,经均匀化处理后进行挤压,随后进行人工时效处理。室温拉伸试验显示,合金的抗拉强度最大达460MPa,屈服强度最大达410 MPa,伸长率为5%。光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和高分辨率透射电镜(HRTEM)的观察结果表明,经过挤压后的Mg-10Gd-4.8Y-0.6Zr镁合金,晶粒由均匀化后的60μm细化到20μm以下,且随挤压比的增大晶粒细化效果更加明显。峰值时效态的合金中存在大量与基体共格析出的β′相,这些在时效过程中析出的共格弥散相对位错运动有明显的阻碍作用。以上两点是合金强度提升的主要原因。     

Mg-2Y-xZn(x=1,2,3at%)合金的显微组织与力学性能（英文）

研究了Mg-2Y-xZn(x=1,2,3 at%)合金在铸态、退火态和挤压态的显微组织与力学性能。结果表明:随着合金中Zn含量的增加,合金显微组织中第二相依次为18R-LPSO相、(LPSO+W)混合物和W相。在退火过程中,层片状的14H-LPSO结构析出并沿块状18R-LPSO结构向基体中生长,W相由铸态时弯曲的条纹状转变为颗粒状。经过挤压变形后,LPSO结构和W相均沿挤压方向排列,合金性能得到大幅度提高,其中Mg-2Y-1Zn合金具有最好的室温力学性能,抗拉强度为320 MPa,延伸率达到11.2%。     

Mg-8Al-Sr-xCa (x=0.5, 1.0, 1.5) 合金的显微组织和力学性能

研究了Mg-8Al-Sr-xCa合金的显微组织和力学性能。铸态合金组织主要由α-Mg相和β-Mg17Al12相组成。在Ca添加至1.5%(质量分数,下同)后,形成少量Al2Ca颗粒。挤压过程中合金发生了动态再结晶,晶粒明显细化,同时第二相碎化,时效后组织中的β相趋于球形。拉伸结果显示,在Ca含量由0.5%增至1.5%时,铸态和挤压时效态合金的拉伸性能逐渐提高。挤压时效态AJ80+1.5%Ca的屈服强度和抗拉强度分别为274 MPa和327 MPa,该合金优异的拉伸强度主要是细晶强化和Al2Ca颗粒与含Ca的β-Mg17Al12相析出强化的结果。     

二次挤压对Mg-12Gd-3Y-0.6Zr合金显微组织及力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等研究二次挤压对Mg-12Gd-3Y-0.6Zr合金显微组织及力学性能的影响。研究表明:该合金经二次挤压后,晶粒尺寸细化至6μm,提高细晶强化效果;粗大Mg5Gd1-xYx相增多,降低固溶强化效果;{0002}基面织构的减弱降低织构强化效果;在三者的综合作用下,合金经二次挤压后,强度有所降低,但伸长率却大幅度提高,达到20.5%,较一次挤压态合金的伸长率提高107.1%;一次挤压态合金的断裂方式是以解理断裂为主的混合断裂,二次挤压态合金的断裂方式为韧性断裂。     

热处理对挤压变形Mg-12Gd-3Y-0.6Zr合金力学性能及显微组织的影响

采用硬度检测、拉伸力学性能测试、金相、扫描及透射电镜观察等方法,研究了挤压态Mg-12Gd-3Y-0.6Zr合金经T4、T5和T6热处理后显微组织及力学性能的变化.结果表明:挤压态合金宜采用T5热处理.经T5热处理后,合金的屈服强度、抗拉强度分别达到372、403 MPa,远高于T4、T6处理的,其原因在于T5热处理后合金中存在大量棱镜片状第二相.T6热处理时,虽然合金的时效强化效果优于T5态合金,但晶粒长大严重降低了合金的力学性能.     

Mg-6Zn-xCu铸造合金的显微组织及力学性能研究

采用金属型铸造方法制备了Mg-6Zn-xCu(x=1%、3%、5%)镁合金,并通过光学显微镜、X射线衍射和扫描电镜及力学性能测试等手段研究了Cu含量对合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明:Cu在合金中主要以CuMgZn相存在,且随着Cu量的增加,其数量增加;在凝固过程中,CuMgZn富集在已结晶的α-Mg表面,阻碍了其长大,从而细化了晶粒,但过量的CuMgZn偏聚晶界偏聚,引起局部的应力集中,对合金的力学性能产生负面影响;随着Cu含量的增加,合金的力学性能逐渐降低,加入1%Cu时,合金的抗拉强度和伸长率达到最大值,分别为208MPa和13.5%;随着Cu含量的增加,拉伸断口由准解理断裂向解理断裂和沿晶断裂转变。     

轧制工艺对Mg-10Gd-4.8Y-0.6Zr合金显微组织和力学性能的影响

Mg-10Gd-4.8Y-0.6Zr铸态合金经525℃、16 h均匀化退火后,在500℃轧制成总变形量为84%的板材,轧制后在200℃进行时效处理。观察合金的微观组织变化,并测试合金的力学性能。结果表明:轧制变形明显细化了晶粒尺寸,轧制后组织中存在方块相和长条状相;轧制初期组织中存在大量孪晶,孪晶能很好地协调塑性变形,并诱发了孪生动态再结晶;随着轧制变形量的增大,孪晶数量减少,再结晶方式以晶界弓出形核为主。轧制T5态合金具有优异的高温力学性能,200、250、300和350℃时抗拉强度分别为392、381、251和112 MPa,350℃拉伸时伸长率达到107.0%。     

Mg-7Zn-xCu-0.6Zr合金的热裂行为及热分析测试（英文）

通过热分析方法研究Mg-7Zn-x Cu-0.6Zr合金在凝固过程中的显微组织演变。采用具有测力传感器和数据采集系统的约束棒实验装置研究Cu含量(0,1,2和3,质量分数,%)对Mg-7Zn-x Cu-0.6Zr合金热裂行为的影响。Mg-7Zn-xC u-0.6Zr合金的热分析结果表明,该合金主要由α-Mg和Mg Zn2相组成,而含Cu合金有3个潜热释放峰,分别对应α-Mg、Mg Zn Cu和Mg Zn2相。同时,随着Cu含量的增加,α-Mg相的反应温度降低,Mg Zn2和MgZ n Cu相的反应温度升高。热裂实验结果表明,由于添加Cu能提高合金的共晶温度,而缩小凝固温度区间,因此,Mg-7Zn-x Cu-0.6Zr合金的热裂敏感性明显降低。     

Zr对Mg-5Sn合金显微组织与力学性能的影响

研究了含Zr0．4％-1．2％的Mg-5Sn合金（质量分数，％，下同）的显微组织和力学性能。显微组织观察表明，Zr元素能够起到明显的晶粒细化作用。扫描电镜EDS分析和XRD分析验证了这一结果。力学性能测试结果表明：随着合金中Zr含量的增加，抗拉强度及延伸率都有提高，延伸率提高更显著，Zr的晶粒细化起了主要作用；而合金的显微硬度基本不变，其原因是在合金中没有明显数量的硬质相出现。     

热挤压Mg-5%Zn-0.6%Zr-3%Gd合金的显微组织与拉伸性能

通过进行显微组织观察与室温拉伸性能测试,研究了热挤压Mg-5%Zn-0.6%Zr-3%Gd合金的显微组织及拉伸性能。结果表明,随着挤压比的增大,热挤压期间动态再结晶效应增强,合金的抗拉强度、屈服强度以及伸长率增大;经过时效处理后,合金中析出细小的第二相粒子,合金的屈服强度与伸长率的提高幅度较大,而抗拉强度略有提高。拉伸断口形貌观察与分析表明,挤压态和热处理态Mg-5%Zn-0.6%Zr-3%Gd合金的断裂方式都是脆性和韧性混合断裂,前者以脆性断裂为,后者以韧性断裂为主。