Zn添加对挤压态Mg-Al-Ca-Mn合金微观组织和力学性能的影响

目的 研究不同含量Zn元素对镁合金塑性、强度的改良效果.方法 以Mg-Al-Ca-Mn合金为基础,采用热挤压成形加工方法,分析不同Zn含量对其显微组织和力学性能的影响.结果 Zn元素可以改变挤压态镁合金的显微组织,对其主合金相影响不大,但可以改变衍射峰强度.Zn元素可以提高挤压态镁合金的屈服强度和伸长率,提高镁合金韧性...     

稀土元素Gd对Al-Si-Mg铸造合金微观组织和力学性能的影响

为了系统地研究稀土Gd对铸造Al-Si-Mg(A357)合金组织和性能的影响,采用OM,SEM,EPMA,XRD,DSC,TEM及拉伸实验等方法对不同Gd含量A357合金进行研究。结果表明:Gd的添加可以细化A357合金的晶粒并减小二次枝晶间距。此外,Gd可以有效地细化合金中的共晶硅,但是对片状共晶硅的形貌影响不大。晶粒和共晶硅的细化及二次枝晶间距的减小使添加Gd后的A357合金的力学性能有了显著的提高。其中,A357-0.5Gd(质量分数/%)合金热处理态抗拉强度为355MPa,相对于未添加Gd元素的A357合金提高了37MPa。当Gd质量分数为1.0%时,尽管组织得到进一步细化,但是大量粗大Al 2Si 2Gd第二相的形成导致了合金力学性能的下降。同时对Gd的细化机制进行探究,结合TEM分析结果可以推断,Gd变质处理后共晶硅上的孪晶密度并不足以引起共晶硅形貌的转变,使得Gd变质效果较弱。而Gd对共晶硅的细化作用可能与Gd增加成分过冷以及形成纳米相阻碍共晶硅生长有关。     

Mg含量对Al-Si-Mg铸造合金微观组织与力学性能的影响

本文研究了Mg含量分别为0.00wt%、0.35wt%和0.70wt%的Al-7wt%Si-Mg铸造合金的微观组织和力学性能.通过变质处理和改变凝固速率,可观察到不同的微观组织.DSC试验分析了不同Mg含量合金中相的变化.结果表明,在较高Mg含量的合金中,未变质的共晶Si粗化,变质的共晶Si变质不完全.在Al-7wt%Si-0.70wt%Mg合金中,富Fe相是粗大的π相(Al9FeMg3Si5)和少量的针状β相(Al5FeSi).相反,在Al-7wt%Si-0.35wt%Mg合金中,富Fe相是针状的β相(Al5FeSi).随着合金中Mg含量的增加,合金的抗拉强度增大,延伸率却降低.     

Zr对快速凝固铝锂合金微观组织和力学性能的影响EI

采用多级快速冷凝装置研制了四种成分的快速凝固铝理合金，研究了Ｚｒ在合金中的存在形式及其对合金微观组织和力学性能的影响。     

稀土元素Nd对Mg-Zn-Y合金组织结构和力学性能的影响

通过制备Mg-6Zn-1.5Y-0.8Zr-xNd(x=0、1、2、3、4)系列合金,研究了稀土元素Nd对Mg-6Zn-1.5Y-0.8Zr合金组织结构和力学性能的影响。通过金相显微镜、扫描电镜、EDS、XRD等手段,观察和分析了合金的微观形貌和组织结构,测量了合金抗拉强度、屈服强度和伸长率等力学性能。结果表明:合金中添加稀土元素Nd后晶粒明显细化,随着Nd元素含量的增加,晶粒细化效果更为明显;通过XRD分析可知,添加Nd元素后,合金中并没有出现新的含Nd的物相;扫描电镜和EDS分析表明,合金中加入的Nd置换了部分Y,形成了Mg3(NdY)2Zn3、Mg3-(NdY)Zn6的相结构,Nd元素对Y的置换主要出现在Mg3(NdY)2Zn3结构中,在Mg3(NdY)Zn6相结构中出现较少;力学性能测试结果表明,随着Nd含量增多,合金晶粒细化,细晶强化作用明显,合金屈服强度逐渐增大,而抗拉强度和伸长率在Nd含量为3%(质量分数)时达到最大,比未添加Nd元素时提高约25%以上。     

不同稀土元素添加量对K465合金微观组织与力学性能的影响

利用金相技术和扫描电镜(SEM)观察分析了稀土元素(Ce+Y)含量对K465合金微观组织的影响,并测试了合金的室温瞬时拉伸性能和高温持久性能。结果表明:(Ce+Y)含量为0.03%(质量分数,下同)的合金碳化物变质处理后形态良好,高温持久性能大幅提高;(Ce+Y)含量为0.06%的合金枝晶间区大块γ′相的边缘析出富(Ce+Y)相,从而使合金的持久性能明显下降。     

一种含少量Zn、Mn的Al-Cu-Li-Mg-Zr合金的力学性能及微观组织

设计了一种含少量Zn、Mn的Al-Cu-Li-Mg-Zr合金，并研究了其拉伸性能及微观组织。结果表明：该合金的主要析出相为6（Al5Cu6Mg2）相、T1（A12CuLi）相及θ′（A12Cu）相。160℃／18h时效时，随固溶温度升高，θ′相减少，6相和T1相含量增加，合金强度提高。530℃／1h固溶后，随时效温度升至175℃时，6相及T1相增加，合金强度增大；时效温度进一步升高至190℃，T1相减少，合金强度降低，且随时效温度升高，合金塑性降低，其断裂方式由韧性断裂逐渐转变为复合断裂。     

不同热处理工艺对Mg–Y–Zn–V合金组织力学性能的影响

目的 探索合适的热处理工艺,以调控合金的晶粒尺寸和LPSO相特征（形貌、类型、体积分数和分布）,从而优化其力学性能。方法 通过改变热处理时间及冷却方式得到一系列Mg–Y–Zn–V合金,利用X射线衍射、光学显微镜、扫描电镜和拉伸测试等手段分析热处理后合金的微观组织及力学性能。结果 在500℃、24 h固溶处理后,通过水冷得到的合金性能最佳,极限抗拉强度为190 MPa,屈服强度为129 MPa,伸长率为18.4%。随着热处理时间的延长,18R相逐渐固溶到基体中,而W相在发生球化后很难进一步固溶到基体,且在不同的冷却方式下LPSO相呈现块状、杆状和针状3种形态。结论 固溶处理后球化的W相和块状18R相可以提高合金性能,而层片状LPSO则会降低合金的力学性能。     

固溶温度对Mg-2Gd-2Zn轧制板材显微组织和力学性能的影响

采用OM、SEM、EDS、XRD、显微硬度计和力学试验机研究了400℃、430℃、460℃、490℃和520℃不同固溶温度对轧制态Mg-2Gd-2Zn合金板材组织结构和力学性能的影响。结果表明,当温度不高于490℃时,晶粒尺寸随固溶温度升高几乎呈线性增长趋势。第二相颗粒也随固溶温度升高总体呈减少趋势。但在490℃固溶温度下,第二相反而增加,且呈细小弥散分布。此时显微硬度达最大值,为77.88HV,固溶时效强化效果显著。XRD分析结果表明,当固溶温度从430℃升高到490℃时,第二相主要由MgZn_2和GdZn_5的初生相转变为MgZn_2和GdZn的沉淀相。490℃固溶处理下合金板材沿RD、TD和45°方向的抗拉强度均达到最大值,分别为262 MPa、244 MPa和254 MPa;断裂伸长率略有降低,分别为34%、31%和39%,但塑性各向异性降低。     

微量碳对IC6合金真空熔炼过程及其对合金微观组织和力学性能的影响

为了有效解决ＩＣ６合金真空熔炼过程中的氧化膜问题,进行了加入微量碳的试验,在成分为Ｎｉ－８．９Ａｌ－１４．０Ｍｏ０．０２５Ｂ（ｗｔ％）的母合金中,分别添加了五种不同量的碳（０,０．０３,０．０６,０．１２,０．１８ｗｔ％）,观察了真空熔炼过程中的氧化膜变化情况,并采用招揽世镜分析了合金的微观组织。测定了合金室温拉伸性能。综合考虑加入不同碳量的微观组织、力学性能以及碳对氧化膜的作用程度 ,确定了最佳     

稀土Er对A356铝合金微观组织和力学性能的影响

针对传统的A356铝合金,添加稀土元素是改善其微观组织并提高力学性能的有效途径。本工作通过示差扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析手段来研究稀土Er对铸态A356铝合金组织和性能的影响。结果表明,稀土元素Er是一种能够显著改善A356合金铸态组织的优良变质剂。Er的加入细化了初生α-Al相,二次枝晶间距降低,枝晶臂直径减小,同时对铸态组织中的共晶Si起到了变质作用。当Er含量达到0.4%(质量分数,下同)时,细化效果最为显著,二次枝晶间距由53.6μm减小到17.5μm,共晶硅形貌也由粗大的板条状转变为短棒或圆粒状。与A356合金相比,添加0.4%Er的合金样品的抗拉强度和伸长率分别提高了15.1%,29.8%。     

稀土元素Y和Ce对热轧Mg-1.5Zn镁合金组织和室温成形性能的影响

设计了成分为Mg-1.5Zn-xY和Mg-1.5Zn-xCe(x=0,0.2,0.5,1.0)两组试样。通过光学显微镜、扫描电镜、X衍射等研究稀土Y和Ce对热轧态Mg-1.5Zn合金组织和室温成形性能的影响。结果表明:Y和Ce元素可以有效地弱化合金的(0002)基面织构,而且基面织构均沿着TD方向发生一定程度的分裂。Y和Ce元素的加入,使合金中分别形成了Mg2Y5,Mg3Zn3Y和MgZnCe弥散的第二相粒子,起到了细晶强化作用。此外,还有利于合金再结晶行为的发生,使得合金塑性(伸长率最高达27%)、强度(抗拉强度最高达252MPa)和室温成形性能(杯突值最高可达5.46)都得到很大提高。但是,过多Y和Ce的加入将不利于合金性能的进一步提高。     

顶管轧制对挤压态ZK60镁合金显微组织和力学性能的影响

目的 研究顶管轧制工艺中不同压下率对ZK60镁合金管材显微组织和力学性能的影响,为顶管轧制工艺制备镁合金管材提供借鉴和指导.方法 基于有限元模拟及顶管轧制实验,对不同压下率下的模拟及实验结果进行对比验证,分析不同压下率下的镁合金管材轧制过程以及过程中的组织演变规律.结果 随着压下率的增加,管材整体应变呈上升趋势,并从外...     

轧制方式对ZK60镁合金组织与性能的影响

目的 通过显微组织表征和拉伸性能测试等方法,研究轧制温度、多道次累积压下率及轧制路径对ZK60镁合金组织演变和力学性能的影响。方法 通过在不同温度（300、340、380、420℃）与同一多道次累积压下率下进行轧制实验,明确了后续轧制实验的轧制温度。随后在同一温度、单个道次压下率为10%、不同累积压下率下进行多道次单向轧制及交叉轧制实验,并对轧制后试样的力学性能及微观组织进行分析。结果 当轧制温度为380℃、累积压下率为40.1%时,材料动态再结晶程度最大,平均晶粒尺寸减小为15.48μm,合金抗拉强度和断后伸长率最大,分别为301.46 MPa和20.56%。与多道次单向轧制相比,交叉轧制后合金板材基面织构强度明显降低,极密度值降低为9。材料RD方向的抗拉强度提高了6.35%,断后伸长率没有明显变化,TD方向的抗拉强度略微下降,但断后伸长率提高了71.47%,TD方向由脆性断裂转为韧性断裂。结论 随着温度与累积压下率的上升,ZK60镁合金的动态再结晶程度提高,晶粒得到细化,材料力学性能得到提升。在相同温度与累积压下率下,经交叉轧制后,材料基面织构显著削弱,材料的各向异性得到改善。     

冷却速率对Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y变形镁合金组织和性能的影响

通过水冷和空冷两种冷却方式制备成分相同的Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y(质量分数/%,下同)铸态合金,挤压变形后进行时效处理,研究不同熔体冷却速率对挤压态和时效态合金组织性能的影响。结果表明:通过水冷冷却可以显著细化铸态组织,促进I相(Mg3YZn6)的生成,并抑制W相(Mg3Y2Zn3)的形核;由于初始组织不同,水冷和空冷两种冷却方式铸造的Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y合金经过挤压变形后,抗拉强度分别达到327MPa和306MPa,伸长率分别达到14.8%和10.0%;时效处理后,合金的晶粒尺寸和织构强度变化很小,析出的MgZn相和MgZn2相含量成为影响时效态合金性能的主要因素;时效处理挤压态水冷冷却铸造合金的屈服强度和抗拉强度分别达到330MPa和348MPa,伸长率为14.4%,与时效前相比略有减小;时效处理挤压态空冷铸造合金的屈服强度和抗拉强度增大至344MPa和359MPa,伸长率降至8.6%。     

Mg-Gd-Y-Zr 活塞微观组织及力学性能研究

目的研究Mg-Gd-Y-Zr镁合金活塞本体的微观组织和力学性能。方法采用金属型重力铸造工艺制备镁合金活塞,利用光学显微镜和扫描电镜分析了铸态、固溶态(T4)和固溶时效态(T6)活塞本体的显微组织,利用岛津材料试验机和硬度计测试活塞本体的力学性能。结果铸态Mg-Gd-Y-Zr镁合金活塞本体组织中大量的第二相分布于晶界处,T4处理后大部分固溶到基体中,T6处理后晶粒内部出现麻点状和细条状的析出相。活塞裙部和顶部经T6处理后的抗拉强度随着拉伸温度的升高而逐渐降低,在300℃拉伸时活塞裙部抗拉强度达到226.38 MPa;活塞裙部和顶部的伸长率随着拉伸温度的升高而增加,在350℃拉伸时活塞裙部伸长率达到23.65%。结论镁合金活塞裙部的室温和高温抗拉强度好于活塞顶部,裙部尺寸较均匀。     

挤压比对Mg-Zn-Zr-RE 合金组织和性能的影响

研究了不同挤压比对铸态Mg-5．4Zn-0．3Zr-0．98RE镁合金微观组织和力学性能的影响。研究表明,当挤压比较小时,微观组织呈现出粗晶和细晶组成的混晶组织;随着挤压比增加到16,微观组织发生完全再结晶,获得均匀、细小的再结晶组织。动态再结晶是铸态镁合金Mg-5．4Zn-0．3Zr-0．98RE晶粒细化的机制。在挤...     

Bi对Mg-3Al-3Nd合金显微组织和力学性能的影响

使用扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜(OM)观察、X-射线衍射(XRD)分析以及力学性能测试等手段研究了Bi含量对Mg-3Al-3Nd合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明：添加Bi元素可细化Mg-3Al-3Nd合金的组织。当Bi含量(质量分数)为1%时晶粒最小,晶粒尺寸从1854±58 μm减小到890±64 μm;Mg-3Al-3Nd合金由呈网状分布在晶界的Al₁₁Nd₃相和分布在晶内的颗粒状Al₂Nd组成;随着Bi含量的提高Al₁₁Nd₃相和Al₂Nd相的数量减少,晶内的BiNd相数量增加;Bi能明显改善Mg-3Al-3Nd合金室温和高温力学性能,Bi含量为1%时其室温和高温力学性能最佳。室温抗拉强度和延伸率分别为167±2.3 MPa和(16.1±0.3)%,高温抗拉强度及延伸率分别为136±1.7 MPa和(19.3±0.3)%。     

ZM5镁合金TIG焊接接头组织与力学性能

采用TIG焊对ZM5镁合金进行焊接,利用光学显微镜、显微硬度仪和拉伸试验机对ZM5镁合金接头的组织特征和力学性能进行研究。结果表明:ZM5合金TIG焊接接头是由热影响区、部分重熔区和焊缝组成。热影响区组织是由初生α-Mg相基体和主要分布在晶界上的α-Mg+β-Mg17Al12共晶相组成;部分重熔区中共晶相不仅大量析出在晶界上,在晶内也呈现出较均匀的弥散析出,而且其β-Mg17Al12相出现显著长大;焊缝组织则是典型的树枝晶形貌,枝晶为初生α-Mg相,枝晶间是α+β共晶相。组织形貌的差异导致接头各区域有着不同的显微硬度,也使得接头的抗拉强度和塑性都低于母材。     

Microstructure and Mechanical Properties of TiAl-based Alloy

Two phases gamma titanium aluminide alloy,Ti-46.5Al-2.5V-1Cr.was investigated to characterizemicrostructures and to define the microstructure/mechanical property relationship.Many kinds ofmicrostructure of gamma and α_2 phases were obtained by heat treatments in the α+γ,α_2+γ and αfields.The effects of microstructure on tensile properties,fracture toughness and J-R resistancecurve at room temperature,were systematically studied.The experimental results showed that themicrostructure had a strong effect on mechanical properties,The duplex microstructure produced byheat treatment at 1250℃×4 h with controlled cooling resulted in the highest ductility of 4.8% tensileelongation,low fracture toughness and crack growth resistance.The fully lamellar microstructureproduced by heat treatment in the α field having large grain sizes resulted in the highest fracturetoughness but the lowest ductility.