异步轧制对Mg-8Li-3Al-0.4Ca合金组织及性能的影响

本文以Mg-8Li-3Al-0.4Ca合金为研究对象,采用金相(OM)显微组织观察、X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及力学性能测试的分析方法,获得了此合金在同异速比不同压下量和同压下量不同异速比异步轧制后的微观组织及力学性能。研究结果表明:异速比相同时,随着压下量的增大,α-Mg相和β-Li相逐渐沿轧制方向被拉长成纤维组织,屈服强度和抗拉强度增加,延伸率先减小之后上下波动;压下量相同时,随着异速比的增大,α-Mg相纤维组织被破坏,形成竹节状,β-Li相一直为等轴晶形态,因此,屈服强度和抗拉强度都先增加后减小,延伸率先减小后增加到一个稳定的值。     

体育器材用Mg-3Al-1Zn-0.2Mn镁合金铸态组织与性能研究

在Mg-3Al-1Zn-0.2Mn镁合金中添加Al2Ca,并进行了显微组织、物相组成、高温力学性能和耐腐蚀性能分析。结果表明:添加了Al2Ca的Mg-3Al-1Zn-0.2Mn镁合金由α-Mg相、Mg17Al12相和Al2Ca组成;与未添加Al2Ca相比,添加Al2Ca可使该合金的高温力学性能和耐腐蚀性能均得到提高,其中150℃抗拉强度增加53%、450℃抗拉强度增加246%、盐雾腐蚀120h后的质量损失率从5.52%下降至1.11%。     

工艺状态对Mg-5Al-0.4Mn-1.6Ca镁合金组织和性能的影响

采用金相显微镜、万能试验机和电化学工作站测试了不同加工状态(铸态、均匀化态、挤压态)的Mg-5Al-0.4Mn-1.6Ca合金组织、力学性能和耐腐蚀性能。结果显示:铸态合金硬度为61.3HV;均匀化处理后合金组织粗大和第二相溶解导致硬度下降,为55.85HV;而挤压后的合金晶粒明显细化,硬度得以提升,为66.43HV。腐蚀性能方面,铸态合金耐腐蚀性能最好,腐蚀电流密度为37.82μA/cm~2;挤压态腐蚀电流密度为56.08μA/cm~2,耐腐蚀性能稍低于铸态合金;均匀化态腐蚀电流密度为215.15μA/cm~2,耐腐蚀性能最差。这主要是由于铸态合金中有大量不连续的(Mg,Al)_2Ca相作为阳极被腐蚀从而保护了镁基体;而均匀化处理之后,第二相溶解于合金基体中导致这种保护作用降低。     

固溶时效处理对轧制态Mg-12Li-2Al-1Zn合金组织与性能的影响

采用OM、XRD、SEM等手段研究了时效处理对轧制态Mg-12Li-2Al-1Zn合金组织及力学性能的影响。结果表明,50℃时效处理1 h,镁锂合金发生时效强化现象,最大硬度值111 HV0.1,抗拉强度达到281 MPa,伸长率为13%。XRD图谱显示,50℃时效处理1 h时出现MgLi2Al相,MgLi2Al相弥散分布在晶粒内,有效地提高了镁锂合金的强度。合金在50~150℃时效处理时,很快发生过时效现象。经固溶时效处理后合金的断裂方式发生了韧性断裂→脆性断裂→韧性断裂的转变。     

退火温度对Al-4.5Mg-0.7Mn-0.4Er-0.1Zr铝合金组织与性能的影响

通过拉伸试验,金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等分析手段研究了不同退火温度下Al4.5Mg-0·7Mn-0.4Er-0.1Zr铝合金的力学性能和显微组织.结果表明,随着退火温度的增加,合金的力学性能和微观组织都有明显变化.在低于200 ℃退火1 h,合金主要发生回复过程,强度和塑性变化不大,而200～300℃退火1h后,合金发生再结晶,同时强度显著降低,塑性明显改善.高于300 ℃退火1 h,合金晶粒长大,但强度和塑性变化很小.退火过程中,合金中大量含Er元素的析出相对晶粒长大有明显的抑制作用.     

Mg-3.0Nd-0.2Zn-0.4Zr镁合金表面电沉积Cu镀层及其耐腐蚀性能

研究Mg-3.0Nd-0.2Zn-0.4Zr（NZ30K）镁合金上电沉积Cu镀层的前处理过程及耐腐蚀行为。研究结果表明：活化膜和浸锌层均优先在Mg12Nd共晶相表面沉积。Cu镀层能够为镁基体提供长达60 h的防护作用,这主要归因于其致密的镀层结构及浸泡过程中形成较稳定的钝化膜。热震试验证明镀层具有良好的结合力。     

挤压温度对建筑模板用Mg-8Al-1.2Ti-0.3Zr镁合金性能的影响

采用不同的挤压温度对新型镁合金Mg-8Al-1.2Ti-0.3Zr试样进行了挤压试验,并进行了耐磨损性能和耐腐蚀性能的测试与分析。结果表明:随挤压温度的升高,试样的磨损体积先减小再增大,腐蚀电位先正移后负移,耐磨损性能和耐腐蚀性能先提升再下降。与300℃挤压温度相比,375℃挤压温度下试样的磨损体积减小了31.47%;腐蚀电位正移了57 mV。建筑模板用Mg-8Al-1.2Ti-0.3Zr镁合金的挤压温度优选为375℃。     

稳定化退火制度对Al-4.5Mg-0.7Mn-0.2Er合金板材组织和性能的影响

试验研究不同稳定化退火制度对Al-4.5Mg-0.7Mn-0.2Er合金冷轧板材组织和性能的影响.结果表明:冷轧板材在290℃退火,随着退火时间增加板材的强度逐渐降低、塑性逐渐增大;随着退火时间增加,板材的晶间腐蚀失重值逐渐减少;板材在290℃,保温45 min退火,其强度、塑性和耐蚀性为最佳.     

Mg-8Al-4Sr-1Y镁合金轧板200℃拉伸性能研究

采用单向200℃拉伸实验研究了轧制态Mg-8Al-4Sr-1Y镁合金板纵、横向的力学性能、显微组织、断口形貌。结果表明:纵向原始组织是由不均匀的白色β相以及处于晶界区域的少量α相构成,具有明显的轧制取向特征。轧制应力改变了原先的晶粒取向,促进了晶体的变形,横向断口中有明显的交叉孪晶。板材横向的极限抗拉强度、屈服强度和伸长率分别高出轧制前镁合金58%、17.7%、16.8%。纵向断口出现明显微孔聚合型的等轴韧窝,且韧窝较大,属于典型的韧性断裂;横向断口的剪切唇与韧窝都被拉长,伴有解理台阶,属于韧-脆断裂的混合机制。     

汽车用AZ31镁合金板材轧制工艺研究

采用光学显微镜(OM)、硬度测试等手段研究了轧制温度和压下率对AZ31镁合金铸轧板材显微组织和硬度的影响。结果表明:轧制温度350℃和总压下率72%轧制的AZ31镁合金试样组织中有大量孪晶出现,细小的再结晶晶粒分布在孪晶内部和α相晶界处,将大尺寸晶粒分割成较小晶粒,未发生再结晶的晶粒明显发生扭曲变形,组织得到明显细化。在350～410℃,随着轧制温度的升高,AZ31镁合金试样平均晶粒尺寸逐渐增大,试样硬度逐渐降低。轧制温度350、380、410℃,总压下率72%时,试样的硬度分别为86.6、84.7、79.5HV。     

Mg-8Li-2Al-1Zn合金的热变形行为

采用Gleeble-1500D热模拟机对Mg-8Li-2Al-1Zn合金进行热压缩实验,研究了变形温度为523~723 K、应变速率为0.01~10 s-1条件下的合金热变形行为,并建立了合金的流变应力本构方程及热加工图。结果表明:Mg-8Li-2Al-1Zn合金的流变曲线均属于动态再结晶型,流变应力随着温度升高(应变速率降低)而减小。显微组织的变化验证了动态回复和动态再结晶的发生。Mg-8Li-2Al-1Zn合金流变应力本构关系可以用双曲正弦函数和Z参数准确的描述,平均应力指数为4.62,平均热激活能为139.35 J/mol。根据建立的加工图,预测合金热变形的最佳工艺参数为:523~573 K,0.1~1 s-1。     

快速凝固Al-3.22Li-0.98Mg-0.21Zr合金的组织与性能的研究

采用快速凝固技术制备了Al-3.22Li-0.98Mg-0.21Zr合金。研究了该合金在不同固溶处理温度下的性能和组织以及180℃时效时,时效时间对合金的力学性能和沉淀行为的影响。讨论了工艺参数、组织与性能之间的关系。     

轧制工艺对汽车用镁合金板材组织和性能的影响

对AZ31镁合金铸轧板材进行了不同初轧温度的多道次不同路径轧制试验。通过显微组织观察、室温拉伸试验研究了不同初轧温度和轧制路径对AZ31镁合金板材的组织和性能的影响。结果表明:在300~450℃,随着初轧温度的升高,AZ31镁合金板材试样平均晶粒尺寸逐渐增大,初轧温度达到450℃时,晶粒发生明显长大。相同初轧温度下,轧制方向交替变化轧制的AZ31镁合金板材试样比单向轧制试样晶粒更为细小。随着初轧温度的升高,试样的抗拉强度和屈服强度逐渐降低,伸长率先降低后升高。采用轧制方向交替变化轧制的AZ31镁合金板材具有更优的力学性能。     

La对Al-5Mg-0.2Zr合金组织和性能的影响

采用铸锭冶金法制备了含稀土La的Al-Mg-Zr合金,通过金相显微镜、扫描电镜、能谱和X射线衍射及力学性能测试,观察分析了0.2%的La微合金化对Al-5Mg-0.2Zr合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,在Al-5Mg-0.2Zr合金中添加0.2%的La能显著细化合金晶粒,合金的平均晶粒尺寸下降到68μm,同时有效地避免了Al3Zr析出相的粗化和偏聚,使合金抗拉强度、屈服强度及伸长率分别增加到了165.5MPa、112.5MPa和7.5%。     

汽车用Mg-6Zn-0.55Zr合金的轧制工艺研究

对挤压态Mg-6Zn-0.55Zr合金进行了轧制试验,并采用光学显微镜、万能试验机研究了轧制及轧制后退火对挤压态Mg-6Zn-0.55Zr合金显微组织与力学性能的影响.结果 表明:挤压态合金经轧制温度320℃,道次压下率为60％、30％、10％的3道次轧制,板材边缘无裂纹产生,表面质量良好.轧制态合金的晶粒内有大量孪晶...     

喷射沉积Al-3．8Li-0．8Mg-0．4Cu-0．13Zr合金的显微组织与拉伸性能

采用新型的喷射沉积快速凝固工艺制备了Ａｌ３．８Ｌｉ０．８Ｍｇ０．４Ｃｕ０．１３Ｚｒ合金，并对合金的显微组织与拉伸性能进行了实验研究。实验结果表明，沉积态合金组织为细小、均匀的等轴晶，晶粒尺寸大多在５～２０μｍ范围内。经热挤压后合金组织中的晶粒呈“砖块”状或“竹节”状形貌特征，晶界上破碎的氧化物很少。时效析出不规则形状的δ′相粒子和球壳状β′δ′复合沉淀相。δ′粒子的粗化速度较快，δ′粒子间距随时间增大的趋势不明显。喷射沉积ＡｌＬｉ合金短时间时效（１９０℃，１０ｈ）即可达到峰时效状态，此时材料的综合性能最优（σｂ＝５３４ＭＰａ，σ０．２＝４８０ＭＰａ，延伸率为１０％）。与粉末冶金ＡｌＬｉ合金相比，材料的塑性明显改善而强度相当。     

固溶温度对Mg-2Nd-2Gd-0.3Sr-0.2Zn-0.4Zr镁合金腐蚀性能的影响

利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪分析了不同固溶处理温度下Mg-2Nd-2Gd-0.3Sr-0.2Zn-0.4Zr镁合金的显微结构,采用析氢和质量损失法测试了合金在模拟体液中的腐蚀性能。结果表明,随着固溶温度的升高,合金中共晶相含量减少,且由相对连续分布转变为不连续性分布,晶粒有所长大,晶粒内部针状析出相增多;合金在模拟体液中的腐蚀速率顺序为540℃495℃525℃510℃,并呈均匀腐蚀,表明当合金中共晶相连续分布时,耐蚀性能较好,当共晶相不连续分布时,共晶相含量越少合金的耐蚀性越好,且其含量和分布对合金腐蚀方式没有明显影响,而晶粒内富Zr析出相增加了合金局部腐蚀倾向性。     

挤压态Mg-2Zn-0.4Zr-0.6Ce生物镁合金组织与性能

利用OM、SEM、质量损失测试、电化学测试与拉伸试验研究了挤压温度对Mg-2Zn-0.4Zr-0.6Ce生物镁合金组织与性能的影响。结果表明,热挤压后合金发生动态再结晶,合金的组织均由细小的再结晶晶粒与原始晶粒组成。在470~510℃范围内随着挤压温度的升高,合金再结晶晶粒体积分数逐渐增大,晶粒尺寸变化不明显,合金的腐蚀速率与腐蚀电流密度Icorr先减小后增大,容抗弧半径先增大后减小。挤压温度为490℃时,合金的耐蚀性最好,腐蚀速率为0.9337 mm·a~(-1),腐蚀电流密度为4.67μA·cm~(-2)。由于细晶强化与位错强化作用,热挤压后合金的强度得到提高,随着挤压温度的升高,合金的抗拉强度和伸长率先增大后减小。挤压温度为490℃时,合金的综合力学性能最好,合金的抗拉强度与伸长率分别为259.1 MPa与14.1%。     

稳定化退火温度对Al-6Mg-0.3Mn-0.13Sc-0.13Zr合金板材组织和性能的影响

试验研究了不同稳定化退火温度对Al-6Mg-0. 3Mn-0. 13Sc-0. 13Zr合金冷轧板材组织和性能的影响。试验研究结果表明:随稳定化退火温度的升高,板材强度下降而塑性升高,腐蚀抗力则先升而后降;合金板材经350℃稳定化退火1h可达到强度、塑性和耐蚀性的最佳配合。