固溶处理对AM60B+XRE及AZ91D+XRE 镁合金性能的影响

研究了添加少量富铈混合稀土的AM60B+xRE及AZ91D+xRE合金(x=0.4、0.8、1.2、1.6和2.0%,质量分数)固溶处理后的显微组织与机械性能.结果表明,添加混合稀土能显著提高合金的抗拉强度σb和屈服强度σ0.2,固溶处理明显提高AZ91D+xRE合金的强度;AM60B+xRE及AZ91D+xRE合金的铸态组织由α(Mg)固溶体、杆状Al11RE3相、颗粒状Al10Ce2Mn7相以及网状Mg17Al12相组成,经过固溶处理后,网状Mg17Al12相完全溶解,只剩下热稳定性较高的Al11RE3相和Al10Ce2Mn7相,随固溶时间的延长,其形态略有改变.AM60B+xRE合金拉伸试样断口呈带局部韧窝的准解理断裂形式,而AZ91D+xRE合金则呈现沿晶断裂+解理断裂的混合断口形态.     

稀土元素对AZ61镁合金铸态显微组织及结构的影响

运用金相显微镜、电子探针和X-ray等手段分析了AZ61合金添加稀土元素Ce后铸态显微结构的变化。结果表明，Ce的加入细化了β相和晶粒，并减少了β相的量。Ce在AZ61合金中以呈块状和杆状Al4Ce化合物的形式存在，这两种化合物熔点极高，几乎不溶于基体，有极少部分偏聚在晶界上。固溶处理后，AZ61合金中的β（Mg12Al17)相几乎全部溶入基体；而加入稀土Ce后，AZ61合金中的Al4Ce化合物几乎很少溶入基体。Ce的加入能够提高AZ61合金基体相的显微硬度，但幅度不大；而将其固溶处理后，Ce的显著提高了AZ61合金的显微硬度。     

稀土元素铈对AZ61镁合金铸态显微组织及结构的影响

运用金相显微镜、电子探针和X ray等手段分析了AZ61合金添加稀土元素Ce后铸态显微结构的变化。结果表明 ,Ce的加入细化了 β相和晶粒 ,并减少了 β相的量。Ce在AZ61合金中以呈块状和杆状Al4 Ce化合物的形式存在 ,这两种化合物熔点极高 ,几乎不溶于基体 ,有极少部分偏聚在晶界上。固溶处理后 ,AZ61合金中的 β (Mg12Al17)相几乎全部溶入基体 ;而加入稀土Ce后 ,AZ61合金中的Al4 Ce化合物几乎很少溶入基体。Ce的加入能够提高AZ61合金基体相的显微硬度 ,但幅度不大 ;而将其固溶处理后 ,Ce显著提高了AZ61合金的显微硬度。     

Si对AZ91D镁合金显微组织与力学性能的影响

利用光学金相显微镜OM和XRD分析了加入微量Si的AZ91D合金显微组织和相组成,测试了合金室温拉伸力学性能和硬度,利用SEM分析了合金拉伸断口形貌.结果表明,加入一定量Si后AZ91D合金组织中形成汉字状Mg2Si相,富集于固液界面前沿,阻碍α-Mg基体的自由长大,从而细化合金铸态组织;汉字状Mg2Si相的存在导致合金力学性能的降低;AZ91D合金室温拉伸断口是以解理断裂为主的脆性断裂,加入Si后,断裂常发生于α-Mg基体和汉字状Mg2Si相间的界面处.     

挤压态Mg–9Al–Zn–0.5RE–Ca–Si合金微观组织和力学性能

目的 改善AZ91镁合金在温度超过120℃时的力学性能。方法 在AZ91合金中添加Ca、Si和La/Ce混合稀土元素。在360℃下等温挤压,平均挤压速度为1.2 mm/s,挤压比为30︰1,以探究Ca、Si和La/Ce混合稀土元素对AZ91合金力学性能、物相组成和显微组织等的影响。结果 在AZ91挤压态合金中,与添加Si元素相比,Ca元素对挤压态合金的力学性能影响更大。在室温时,Mg–9Al–Zn–0.5RE–Si挤压态合金的屈服强度、极限抗拉强度和伸长率分别是254 MPa、306MPa、7.0%,而Mg–9Al–Zn–0.5RE–0.5Ca挤压态合金的屈服强度、极限抗拉强度和伸长率分别是308 MPa、330 Ma、7.1%。Mg–9Al–Zn–0.5RE–0.5Ca–0.5Si挤压态合金室温力学性能最佳,其屈服强度、极限抗拉强度和伸长率分别是351 MPa、383 MPa、7.4%,说明Ca、Si这2种元素的协同作用可同时提高室温下AZ91合金的强度和塑性。在150℃和200℃下,Mg–9Al–Zn–0.5RE–0.5Ca–0.5Si合金仍然具有最佳的力学性能。在150℃下,其屈...     

Si-RE复合合金化对AZ31镁合金显微组织及力学性能的影响

采用Si-RE元素对AZ31镁合金进行复合微合金化,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及拉伸实验仪等手段研究Si-RE元素对AZ31镁合金的微观组织和力学性能的影响规律。结果表明,Si-RE复合加入可以明显细化AZ31镁合金的铸态组织,β-Mg17Al12相也由网状分布变为颗粒状,同时生成了短棒状和针状的Mg2Si相及Al11RE3相;合金的综合力学性能显著改善,AZ31+0.4%Si+0.5%RE的强度和延伸率比原始AZ31镁合金分别提高了42MPa和3.9%,试样室温拉伸断口虽然是以解理为主的脆性断裂,但断口中出现了少量的韧窝,解理面也较小。     

Sb合金化对AE41镁合金耐热性能的影响

采用X射线、光学显微镜、电子探针、扫描电镜等手段研究了Sb合金化对AE41（Mg-4Al-1RE）镁合金组织和耐热性能的影响．结果表明,Sb取代Al优先与RE形成以RE2Sb相为主的高熔点弥散颗粒质点,而枝条状Al11RE3相数量和尺寸减小．Al11RE3相对基体的割裂作用的减弱,RE～Sb质点的弥散强化作用、以及Sb、RE等元素的固溶强化作用,使合金的常温和高温力学性能尤其是塑韧性显著提高,并且有效地改善了高温抗蠕变能力．过量的Sb反而降低了合金的力学性能和耐热性能．合金的断裂为具有塑性特征的准解理断裂．     

稀土元素Gd，Nd在AM50镁合金中的固溶强化作用

通过AM50合金与稀土元素Gd、Nd的合金化,得到AM50—6Gd-2Nd（wt．％）镁合金。研究发现,固溶处理使得铸态组织中粗大的晶间共晶相溶解于基体中,充分实现了稀土元索固溶强化的作用。这种组织的优化导致了合金强度及塑性的明显提升,合金的断裂模式从准解理转变为微孔聚集型塑性断裂模式。     

添加稀土元素Ce对AZ91D镁合金组织的影响

用金相显微镜、能量色散谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)研究了稀土元素Ce对AZ91D镁合金铸态组织的影响.结果表明,Ce对AZ91D镁合金具有明显的变质效果,加入0.4%Ce后,α-Mg树枝晶变化不明显,晶界上的β-Mg17Al12相呈断续网状分布;加入0.8%Ce后,合金晶界上的离异共晶β相基本上断裂成骨骼状,转变为颗粒状且分布比较均匀;加入1.2%稀土Ce后,枝晶变细,共晶β相完全变为颗粒相,弥散分布于晶界处.微结构分析发现,组织中出现了分布于晶界处的杆状Al10Ce2Mn7化合物.     

Ti-22Al-23Nb-1Mo-1Zr合金环锻件组织演变及力学行为EI北大核心CSCD

以五元系Ti_(2)AlNb合金Ti-22Al-23Nb-1Mo-1Zr(原子分数/%)环锻件为研究对象,借助扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和力学性能检测设备,研究合金在不同固溶温度(850,880,900℃)+750℃时效处理工艺下的组织演变、拉伸性能及断裂行为。结果表明:固溶处理后,随固溶温度的增加,细片层O相易固溶于B2相基体中,粗片层O相逐渐粗化,O相体积分数下降;后经时效处理后,有少量细片层O相从B2相基体中析出,粗片层O相进一步粗化,O相体积分数趋于一致;合金强度随固溶温度增加呈下降趋势,而塑性呈上升趋势;拉伸断口形貌为典型解理和韧窝混合断裂的准解理特征,纵向断口存在微裂纹、滑移特征以及沿拉伸方向伸长的弯曲片层O相;位错在B2/O相界塞积,片层O相尺寸细小,能够有效减小位错滑移距离,使得合金强化作用较强。     

稀土Y和Sm对AZ91 D镁合金组织与性能的影响

采用控制变量法研究单一稀土Y和复合稀土Y,Sm元素对AZ91D镁合金微观组织与力学性能的影响,分析稀土元素对AZ91D合金的细化机理。结果表明：复合添加稀土Y和Sm对AZ91D合金的作用效果明显好于单一添加稀土Y对AZ91D合金的作用效果,添加Y和Sm后,生成了块状相Al₂Y相和针状相Al₂Sm相,可以作为α-Mg的有效异质形核点。当加入量为0.8%（质量分数,下同）Y+1.0% Sm时,α-Mg晶粒尺寸最为细小,分布最为均匀,其合金的硬度、抗拉强度及伸长率分别为67.42HV,153.37 MPa和3.62%,改善了铸态AZ91D合金的室温力学性能,但是超过这个最佳添加量后,合金的室温力学性能开始下降。     

稀土Er和Ce复合改性对过共晶Mg-Si合金组织与性能的影响

通过金相、SEM、EDS和XRD等方法研究了稀土元素Er、Ce复合改性对过共晶Mg-3.2Si合金中初生Mg_2Si相的影响,并探讨了改性机制。结果表明,在过共晶Mg-3.2Si合金中,添加约0.6%(质量比,下同)Er时,初生Mg_2Si相的平均尺寸由150μm减小到40μm,其形态从粗大树枝状变为不规则多面体;在此基础上,继续添加1.0%Ce,可获得5~10μm大小的多面体或球状初生Mg_2Si相,改性效果最佳;但稀土添加过量,会出现过改性现象。改性机制:稀土Er和Ce吸附或富集在初生Mg_2Si相表面,降低固液界面张力,减小临界形核功,有利于更多初生Mg_2Si晶核的生成;稀土Er和Ce在初生Mg_2Si相的表面富集,减小了晶向之间的相对生长速度,使初生Mg_2Si相从粗大树枝状变为不规则多面体形状;合金凝固时,稀土Er与Ce的晶体结构相同,形成了连续固溶体。当稀土添加量为0.6%Er和1.0%Ce时,Mg-3.2Si合金试样的抗拉强度σb与伸长率δ分别提高到127 MPa和3.7%最大值。     

Thermal analysis and solidification pathways of Mg–Al–Ca system alloys

Mg–Al–Ca alloys are creep resistant magnesium alloys with high application potentials. The solidification pathways and microstructure formation in this alloy system are still under discussion. In this paper, the solidification behavior of AZ91 and AM50 with Ca addition (AZC91x and AMC50x alloys) was investigated by a computer-aided cooling curve analysis (CA-CCA) system. Microstructure and phase identification were carried out by SEM and EDX analysis. The results show that the Ca-containing phase formation mainly depends on Ca content and Ca/Al ratio. With increasing the Ca/Al ratio these phases transform from Al₂Ca to (Mg, Al)₂Ca and Mg₂Ca. Moreover, Ca addition decreases the liquidus temperature of Mg–Al alloys, but influences the solidus temperature in a more complex way. Increasing the Ca content also decreases the solid fraction at which dendrite coherency occurs. The relationship between solidification interval, dendrite coherency point, formation of Ca-containing phases and hot tearing is also discussed.     

Corrosion properties and corrosion evolution of as-cast AZ91 alloy with rare earth yttrium

The corrosion resistance property and the corrosion evolution of as-cast AZ91 alloy with rare earth Y addition are investigated by using immersion tests, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results show that the proper amount of Y in the alloys can improve the corrosion resistance of AZ91 alloys effectively. With the increment of Y, the corrosion rate of the modified AZ91 alloys by Y addition was markedly less than that of AZ91 alloy. The corrosion rate of AZ91 alloy with 0.3 wt.% Y was the slightest, but further addition of Y content over 0.3 wt.% make the corrosion heavier. The XPS analysis suggests that the compound film of AZ91 alloy with 0.3 wt.% Y is mainly composed of Mg(OH)₂ and MgCO₃ without any Al(OH)₃ and Al₂O₃, in addition, Y₂O₃ phase is found in the compound film of AZ91 alloy with 0.3 wt.% Y, which benefits to stabilize the surface film.     

合金元素对AM60B镁合金性能的影响

为提高镁合金的力学性能,将元素Sr和稀土元素Y、Nd加入到AM60B中.采用X光荧光和X射线衍射对合金的化学成分和物相组成进行了分析,研究了合金元素对AM60B镁合金力学性能的影响,采用扫描电子显微镜对合金试样的断口表面进行了观察,对其断裂行为进行了探讨.研究结果表明,Sr和稀土元素Y、Nd使AM60B镁合金的力学性能得到改善,含Sr和稀土元素Nd的AM60B镁合金的断裂强度和延伸率最高,分别达到224.57 MPa和9.25%,比AM60B镁合金分别提高了32%和38%,合金的屈服强度也得到改善.稀土元素Y和Nd的加入,使AM60B镁合金表现出较大的塑性变形能力.     

Corrosion fatigue behavior of extruded AZ80, AZ61, and AM60 magnesium alloys in distilled water

Rotary bending fatigue tests were conducted in laboratory air and distilled water using three extruded magnesium (Mg) alloys AZ80, AZ61, and AM60 with different chemical compositions. In laboratory air, the fatigue strengths at high stress levels were similar in all alloys because cracks initiated at Al-Mg intermetallic compounds, whereas AZ80 with the largest Al content exhibited the highest fatigue strength at low stress levels, which was attributed to the crack initiation due to cyclic slip deformation in the matrix microstructure. In distilled water, fatigue strengths were considerably decreased due to the formation of corrosion pits in all alloys, and the difference of fatigue strength at low stress levels among the alloys disappeared, indicating that the addition of Al that improved the fatigue strength in laboratory air was detrimental to corrosion fatigue. __________ Translated from Problemy Prochnosti, No. 1, pp. 141–145, January–February, 2008.     

Ce对Al-Zn-Mg-Cu合金亚快速凝固铸造组织的影响

通过XRD,DSC,SEM,EDS等现代分析方法,研究了稀土元素Ce在不同凝固冷却速率下对Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织、凝固温度的影响,分析讨论了Ce对合金晶粒细化和熔体净化作用的原理。结果表明,合金的主要析出相为α-Al和MgZn_2型共晶相,MgZn_2固溶了Al,Cu,Mg等元素并形成了Mg(Zn,Cu,Al)_2相,在晶界上溶质元素浓度较高,与α-Al基体共晶形成层片状共晶组织。添加Ce能使合金枝晶间距减小,并减小共晶层片间距和细化共晶组织,显著细化晶粒,并抑制铝合金中的杂质相Al7Cu2Fe的出现。Ce还将合金α-Al基体和共晶相的析出温度分别降低了6.4℃和5.6℃。     

稀土对AZ91镁合金干/湿循环腐蚀产物及阻抗行为的影响

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)研究添加(La,Ce)混合稀土前后AZ91镁合金在融雪剂溶液中经历干/湿交替循环腐蚀后腐蚀产物的组成和结构。结果表明:未添加(La,Ce)混合稀土的AZ91镁合金的腐蚀产物主要由Mg(OH)_2,MgO,CaCO_3及Mg_6Al_2CO_3(OH)_(16)·4H_2O组成;而添加混合稀土的AZ91镁合金表面生成了(La,Ce)AlO_3等含稀土元素的腐蚀产物,同时腐蚀产物出现致密层。不同周期干/湿交替循环腐蚀的电化学阻抗谱(EIS)测试结果表明,添加(La,Ce)混合稀土的镁合金在相同腐蚀周期的阻抗谱幅值均高于AZ91镁合金的阻抗谱幅值,稀土的添加有助于降低阻抗谱的弥散效应,表明(La,Ce)混合稀土可以提高AZ91镁合金在干/湿交替腐蚀环境中的耐蚀性和腐蚀产物膜的稳定性。     

Corrosion fatigue of extruded magnesium alloys

Corrosion fatigue tests were carried out on extruded AZ31 (3% Al, 1% Zn, 0.3% Mn, Mg—the rest), AM50 (5% Al, 0.4% Mn, Mg—the rest) and ZK60 (5% Zn, 0.5% Zr, Mg—the rest) Mg alloys in air, NaCl-based and borate solutions. N_sol/N_air ratios (the relative fatigue life) were used for the analysis of the corrosion fatigue behavior of Mg alloys in various environments, where N_sol and N_air are the numbers of cycles to failure in the solution and in air, respectively. Extruded ZK60 alloy reveals very high fatigue and corrosion fatigue properties in comparison with other alloys. However, it has the lowest relative fatigue life (N_sol/N_air 10⁻³–10⁻²) or the highest sensitivity to the action of NaCl-based solutions in comparison with that of AM50 and AZ31 alloys (N_sol/N_air 10⁻²–10⁻¹). Under the same stress, the corrosion fatigue life of extruded alloys is significantly longer than that of die-cast alloys (N_sol for extruded AM50 in NaCl is two to three times longer than that of die-cast AM50).     

稀土对Al-Zn-M g-Cu/Al2O3陶瓷界面润湿性的影响

采用真空座滴法和熔铸法研究了在Al-Zn-Mg-Cu 合金中加入稀土(Ce、Y) 对Al2Zn2M g2Cu/Al₂O₃陶瓷界面润湿性的影响。结果表明,Al-Zn-Mg-Cu 合金中加入稀土可有效降低铝合金/Al₂O₃界面的接触角, 改善界面结合状态; 稀土改善界面润湿性存在一最佳含量范围, 添加Ce 的最佳含量约为0. 5w t% , Y 约为0. 7w t%。稀土改善润湿性的作用主要是稀土与Al₂O₃膜、Al₂O₃陶瓷发生反应。Mg、Zn、Cu 等合金元素在界面富集并参与界面反应对润湿性有利; 稀土与Mg、Zn、Cu 等合金元素适当组合改善润湿性的效果比单一稀土明显。