挤压温度对汽车用AZ91镁合金组织与力学性能的影响

利用电子显微镜、扫描电镜、拉伸试验机等研究了不同挤压温度对AZ91镁合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:在320～410℃,AZ91镁合金挤压后发生了不同程度的动态再结晶。与铸态合金相比,不同温度挤压后AZ91镁合金的强度和伸长率均明显提高。370℃挤压的AZ91镁合金晶粒最为细小。390℃挤压的镁合金动态再结晶较为充分。410℃挤压的试样组织晶粒变得粗大且不均匀。370℃挤压的AZ91镁合金综合力学性能最好,抗拉强度、屈服强度、伸长率分别达到346、253 MPa和12.6%。     

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。     

Sr对AZ91D镁合金微观组织与力学性能的影响

AZ91D镁合金强度高,耐蚀性好,是目前最常用的压铸镁合金。但由于其塑性和韧性差,无法满足高承载及受冲击环境下零件的使用要求。在AZ91D镁合金中添加不同含量的Sr,研究其对合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,Sr的加入极大地细化了AZ91D镁合金的晶粒,并促使第二相形态趋向粒状化,基本消除了沿晶界分布的粗大β(Mg17Al12)相,同时基体中的β相增多、分布均匀;Sr的添加提高了AZ91D镁合金的塑性(冲击韧性、伸长率)和抗拉强度,但屈服强度略有降低。     

钇对AZ91镁合金组织和力学性能的影响

研究了Y对AZ91镁合金组织和性能的影响.试验结果显示:Mg-7.5%Al-0.7%Zn-0.15%Mn-xY铸造镁合金的显微组织主要由α(Mg)基体、β(Mg17Al12)相、λ(Al2Y)相组成.一定量的Y能明显改善合金的组织,有效提高合金的室温和高温力学性能.过量的Y则使合金组织粗大,降低合金的力学性能.     

热处理对搅拌摩擦加工AZ91镁合金显微组织和力学性能的影响

对AZ91镁合金铸板进行搅拌摩擦加工,研究热处理对被加工材料组织和力学性能的影响。结果表明,经413℃保温16h固溶处理后,铸态合金晶界处粗大的网状β-Mg17Al12相基本溶入α-Mg基体中。在搅拌摩擦加工过程中,组织发生明显细化,产生细小的等轴状再结晶晶粒。预先固溶处理可使摩擦加工合金晶界处少量未溶β-Mg17Al12相全部溶入基体。随后时效处理导致β-Mg17Al12相以两种方式析出,时效初期以晶界处非连续析出为主,然后再发生晶粒内部的连续析出。时效处理可较大程度地提高合金的硬度,以16h最为显著,搅拌区平均显微硬度的最大值为118.4HV。预先固溶处理可以提高搅拌摩擦加工合金的塑性,伸长率为31.5%;随后时效处理(16h)则可以大幅度提高合金的抗拉强度,由搅拌摩擦加工板的265 MPa增至340 MPa。     

模锻对AZ91压铸镁合金组织和力学性能的影响

采用金相分析、拉伸试验、SEM分析对模锻成形前后的AZ91镁合金进行微观组织和力学性能检测。结果表明:热锻成形后,合金的晶粒得到了细化;缩松压实、缩孔变小;力学性能提高。     

铈对AZ91D镁合金组织和力学性能的影响

利用光学显微镜、X射线衍射和扫描电镜等分析研究了含铈AZ91D镁合金(0.26%Ce、0.69%Ce、0.93%Ce)的显微组织及相组成,并对其室温力学性能进行了测试,同时与不含铈AZ91D镁合金的组织和力学性能进行了比较.结果表明,当加入0.69%Ce时,合金铸态组织得到明显细化,网状β相呈弥散的粒状分布于晶界上,同时有大量的针状物Al4Ce相出现;而当加入0.93%Ce时,合金的铸态组织没有细化现象,反而较AZ91D-0.69%Ce的组织有粗化的趋势,且针状化合物长大成杆状.适量稀土Ce可以改善合金的力学性能,当Ce含量为0.69%时,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率及硬度分别比AZ91D镁合金提高15.8%、8.7%、140%及15.7%,其综合力学性能达到最佳.分析了Ce对合金的综合强化机理.     

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%。     

Sr对AZ91镁合金凝固组织和力学性能的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜,研究了添加0.05%~0.25%Sr对AZ91镁合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明:加入微量Sr后,合金的初生相粗化。随着Sr加入量的增加,初生相的形貌尺寸变化不明显,第二相发生由细化到粗化再细化的变化。当加入0.05%Sr时,第二相细小均匀地分布于基体;当Sr加入量为0.1%和0.2%时,发现Al4Sr相;当Sr加入量为0.05%时,合金的力学性能最优,其抗拉强度和伸长率分别为259 MPa和15.47%,较未加Sr时分别提高了50%和727%。     

Nd含量对铸锻加工AZ91D镁合金微观组织和力学性能的影响

主要研究了Nd元素含量对铸锻加工的AZ91D镁合金的微观组织和力学性能的影响规律。采用控制变量法分别制备了Nd元素含量为0%,0. 2%,0. 5%和0. 8%的4种试样。通过显微观察发现Nd元素的加入可以细化AZ91D镁合金的晶粒结构,其最佳细化效果出现在Nd元素含量为0. 5%时。此外,随着Nd元素的加入,在原合金中广泛存在的β-Mg_(17)-Al_(12)相逐渐减少,并出现Al_3Nd等新的第2相组织。通过试样的拉伸试验发现,Nd元素的加入可以提高试样的抗拉强度和屈服强度,并在Nd含量达到0. 5%时强化效果最佳,但其对试样伸长率的影响不明显。此外,由于材料微观结构的改变,试样的宏观拉伸断口特征呈现出由脆性断裂向韧性断裂的改变。     

Nd和Ce对AZ91镁合金组织和力学性能的影响

利用SEM和XRD等方法研究了总含量为2.5%的单独或复合加入Nd和Ce的AZ91镁合金的铸态显微组织和相组成,并测试和分析了合金的室温力学性能.结果表明,单独加Nd和单独加Ce的AZ91合金中形成的稀土相分别是块状的Al2Nd相和针状的Al11Ce3相,二者混合加入时两种稀土相同时出现,两种稀土相的相对含量与两种RE元素的相对含量相关.当混合加入Nd和Ce时,合金的Al2Nd相中的部分Nd和A11Ce3相中的部分Ce分别被Ce和Nd置换;Nd和Ce的加入可以明显改善AZ91合金的力学性能,其原因与稀土相消耗基体中部分Al、RE的晶粒细化、弥散强化等有关.其中AZ91+1.0Nd+1.5Ce合金的力学性能最好,其铸态合金的抗拉强度和伸长率分别达到240 MPa和11%.     

热处理对AZ91D镁合金显微组织的影响

研究了铸态、同溶及时效AZ91D镁合金的微观组织,分析了热处理对合金组织和显微硬度的影响.结果表明.薄片状共晶α相和粗大块状B相的热稳定性都不高,但可分别经过380和410℃同溶处理加以消除;Al-Mn相主要呈颗粒状或针状,尺寸为10～50 μm.经410℃×24 h固溶处理未发生明显改变.固溶样品经200℃×12h时效后有大量长10μm、直径1～2μm的杆状相析出.且主要垂直或斜交于基体,但当时效温度继续升高时析出相将转变为大部分平行于基体分布,使第二相的强化效果减弱.     

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。     

锑对AZ91D镁合金微观组织的影响

研究了锑对AZ91D镁合金微观组织的影响.在AZ91D镁合金熔炼过程中加入三氧化二锑引入锑元素,用光学显微镜对加锑前后合金显微组织及其变化情况进行研究,发现锑的加入可使AZ91D镁合金的组织发生明显变化,β-Mg17Al12脆性相由连续网状分布逐渐变为离散状.同时利用扫描电镜、能谱仪和透射电镜分析了锑在合金中的存在形式.结果表明,锑在AZ91D镁合金中主要以两种形式存在：固溶在α-Mg、β相中;形成新相Mg3Sb2.锑在镁合金中生成的新相Mg3Sb2既作为异质形核核心细化组织,又会聚集在固液界面前沿抑制晶体的长大,从而对镁合金起到细化晶粒的作用.     

锑对AZ91D镁合金微观组织的影响

研究了锑对AZ91D镁合金微观组织的影响。在AZ91D镁合金熔炼过程中加入三氧化二锑引入锑元素,用光学显微镜对加锑前后合金显微组织及其变化情况进行研究,发现锑的加入可使AZ91D镁合金的组织发生明显变化,β-Mg17Al12脆性相由连续网状分布逐渐变为离散状。同时利用扫描电镜、能谱仪和透射电镜分析了锑在合金中的存在形式。结果表明,锑在AZ91D镁合金中主要以两种形式存在:固溶在α-Mg、β相中;形成新相Mg3Sb2。锑在镁合金中生成的新相Mg3Sb2既作为异质形核核心细化组织,又会聚集在固液界面前沿抑制晶体的长大,从而对镁合金起到细化晶粒的作用。     

Sr对AZ91镁合金组织及力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪等研究Sr对AZ91镁合金组织及力学性能的影响.结果表明:添加微量Sr可以细化并离散AZ91合金的铸态共晶组织,在合金晶界处Sr与Al生成多角块状或杆状的Al4Sr高熔点相;当Sr含量为0.2%时,AZ91-0.2Sr合金的综合力学性能最优,AZ91-Sr合金的时效进程与AZ91合金相比明显被抑制.由于这些析出相及合金晶界附近Al4Sr高熔点相的强化作用,AZ91-0.2Sr合金经T6处理后的室温和高温力学性能皆优于原AZ91合金的.     

热处理对汽车用AZ31镁合金组织性能的影响

研究了热处理对镁合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,在固溶时间6 h时,随着固溶温度的增加,镁合金硬度下降,冲击吸收功逐渐升高。在时效温度220℃时,随着时效时间的增加,镁合金冲击吸收功逐渐下降。镁合金经固溶处理后,β相逐渐固溶到α相基体中;220℃/6 h时效处理后,主要为晶界的β相析出,晶内析出较少。经固溶+时效处理时,β相比时效处理时析出更弥散。镁合金经410℃/6 h固溶处理后得到较优的强韧性组合。     

压缩对AZ31镁合金微观组织和力学性能的影响

对AZ31镁合金在室温下沿轧制板材不同方向进行多向压缩,研究了不同加载路径下AZ31镁合金的力学性能和微观组织演变。结果表明,沿不同方向3道次压缩时,样品表现出不同的力学行为,沿TD(横向)-RD(轧向)-ND(法向)路径压缩时,材料屈服强度随压缩道次增加而增大;沿ND-RD-TD路径压缩时,材料的屈服强度随压缩道次增加先减小后增大。每次压缩后,(0001)基面织构都转到压缩轴附近。TD样品的主要塑性变形机制为孪生,而ND样品的主要塑性变形机制为滑移。多向压缩产生的孪生可以分割细化晶粒,使镁合金强度提高。     

稀土元素Pr对挤压态AZ91镁合金微观组织与力学性能的影响

利用OM、SEM和EDS研究稀土元素Pr变质对AZ91镁合金的微观组织的影响,并探究其与合金显微组织及力学性能的关系。结果表明,随着稀土元素Pr含量的增加,粗大树枝状的β-Mg_(17)Al_(12)相开始断裂,尺寸逐渐减小。当Pr添加量(质量分数)为1.0%时,粗大树枝状的β-Mg_(17)Al_(12)相断裂为短棒状。然而,当Pr含量继续增加时,β-Mg_(17)Al_(12)相尺寸又开始变大。随着Pr的添加,合金中生成条状Al_(11)Pr_3相和块状Al_6Mn_6Pr相。热挤压可以显著细化铸态AZ91镁合金晶粒,挤压后,β-Mg_(17)Al_(12)相沿挤压方向有序排列。随着Pr含量的增加,挤压态AZ91镁合金的力学性能呈现先上升后下降的趋势。当稀土元素Pr添加量为1.0%时,AZ91镁合金力学性能最佳,合金抗拉强度、伸长率、硬度较基体分别提升了20.5%,26.0%和18.5%。     

真空度对压铸AZ91D镁合金组织和力学性能的影响

在现有真空系统的基础上,通过优化压铸工艺参数以提高模具型腔的真空度,降低压铸件内部的孔隙率,同时提供了一种依据压铸工艺参数计算理论抽真空时间的方法。按照该方法计算的理论时间与实际值的偏差度小于12%。AZ91D镁合金的伸长率随真空度的提升而提高,在17.5kPa真空度下的压铸件伸长率相比普通压铸提高近70%,真空度达到25kPa后继续提升,伸长率的增长速率逐渐减小,在25~30kPa的真空度范围内压铸,具有较高的工业应用价值。