稀土Nd对ZM5合金组织与性能影响的研究

在ZM5合金熔体中加入不同量的稀土Nd，经过不同处理，利用光学显微镜、扫描电镜以及能谱分析，研究了稀土Nd对ZM5合金组织的影响规律。试验结果表明，向ZM5合金中添加稀土Nd的质量分数达2％时，合金的显微组织明显改善。X衍射和金相照片显示ZM5合金铸态组织为α—Mg固溶体和沿晶界分布的网状pMg17Al12组成，固溶处理后Mg17Al12弥散在基体中，而加入稀土元素Nd的ZM5合金由α（基体），Mg17Al12，颗粒状Mg12Nd等相组成。经固溶处理后网状Mg17Al12相完全溶解，留下热稳定较高的析出相Mg12Nd等。扫描电镜显示ZM5合金拉伸试样断口是解理断裂的断口形态，而加入稀土Nd的ZM5合金拉伸试样断口是沿晶断裂＋准解理断裂的混合断口形态。其原因是加入稀土Nd后，熔体中生成了与镁基体共格的强化相Mg12Nd改变了其断口形貌。     

稀土元素钇对ZM5合金组织的影响

在ZM5合金熔体中分别加入不同量的稀土元素钇,经过不同处理,利用光学显微镜和扫描电镜以及能谱分析,研究了稀土元素钇对ZM5合金组织的影响规律.实验结果表明,向ZM5合金中添加稀土元素Y的质量分数达2%时,合金的显微组织明显改善.X衍射和金相照片显示ZM5合金铸态组织为α-Mg固溶体和沿晶界分布的网状β-Mg17AL12组成,固溶处理后Mg17AL12弥散在基体中,而加入稀土元素Y的ZM5合金由α(基体)、Mg17AL12和颗粒状MgY等相组成.经固溶处理后网状Mg17AL12相完全溶解,只留下热稳定性较高的MgY以及析出相Al2Y等.扫描电镜显示ZM5合金拉伸试样断口是解理断裂的断口形态,而加入稀土元素Y的ZM5合金拉伸试样断口是沿晶断裂 准解理断裂的混合断口形态.究其原因为加入稀土元素Y后,熔体中生成了与镁基体共格的强化相MgY和弥散的析出相改变了断口形貌.     

稀土元素钇对ZM5合金腐蚀性能影响的研究

在ZM5合金熔体中分别加入不同量的稀土元素钇（Y），利用光学显微镜和扫描电镜以及能谱分析，研究了稀土元素钇（Y）对ZM5合金腐蚀性能的影响。结果表明，向ZM5合金中添加稀土元素钇（Y）的质量分数达2％时，合金的抗腐蚀性能明显改善。X衍射和金相照片显示ZM5合金组织为α-Mg固溶体和沿晶界分布的网状β-Mg17Al12组成，而加入稀土元素钇（Y）的ZM5合金由α-Mg、Mg17Al12、颗粒状MgY等相组成。经固溶处理后网状Mg17Al12相完全溶解，只留下热稳定较高的MgY以及析出相Al2Y等。其原因是加入稀土元素钇（Y）后，生成了与镁基体共格的强化相MgY和弥散的析出相Al2Y，改变ZM5合金的综合性能。     

ZM5+xRE合金组织和力学性能的研究

研究了不同混合稀土添加量的ZM5+xRE合金(x=0.4、0.8、1.2、1.6、2.0,质量分数,％)铸态及固溶状态的显微组织与力学性能.结果表明,混合稀土能够使ZM5+xRE合金铸态组织中基体相α-Mg的晶粒细化,晶界处的β-Mg17Al12相由不 连续的网状转变为颗粒状,并形成杆状稀土相;进一步的固溶处理不仅使β-Mg17Al12相充分溶解,还可使粗大的杆状稀土相逐渐熔断,球化.综合考虑混合稀土及固溶处理对ZM5+xRE合金组织性能的影响,添加0.8％的混合稀土及410℃、25 h的固溶处理,对提高ZM5+xRE合金力学性能最为有效.     

微量Er对ZM5镁合金微观组织及腐蚀性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射分析、失重法及动电位扫描测试法,研究了微量Er对铸态ZM5镁合金显微组织和腐蚀性能的影响.结果表明微量Er可细化ZM5镁合金的铸态组织,提高耐腐蚀性能;在0～0.6％范围内,随着Er含量的增加,合金中的Mg17Al12相由粗大、连续树枝状分布逐渐转变为细小、弥散的颗粒状均匀分布;当Er含量为0.6％时,组织中有Al3Er相生成.随着Er添加量的逐渐增加,ZM5镁合金的平均腐蚀速率逐渐降低;当Er含量为0.6％时,在3.5％NaCl水溶液中浸泡的腐蚀速率为2.125 6 mg/(cm2·d),仅为常规ZM5镁合金的20％.微量Er使得ZM5镁合金在3.5％ NaCl溶液中的自腐蚀电位升高,自腐蚀电流降低.     

稀土Y和Nd对ZM5合金组织和性能的影响

以ZM5镁合金为基体材料，应用铸造方法制备了4种不同稀土含量和比例的稀土镁合金。考察分析了稀土Y和Nd对ZM5合金组织结构、力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明，铸态合金中出现了新相Ti2Mg3Al3，它对于减少晶界处第二相的析出有积极作用。ZM5合金的组织结构、力学性能和腐蚀性能随稀土Y和Nd的比例不同而有比较大的差异，在所有考察的ZM5合金中，添加2％Y和1％Nd稀土的合金综合效果最好。     

富Y重稀土对ZM5合金组织和性能影响的研究

以ZM5镁合金为基体材料，以富Y重稀土为添加原料，应用铸造方法制备了稀土镁合金。利用光学金相显微镜（OM）、X衍射分析、拉伸试验和腐蚀试验等方法，考察分析了稀土Y对ZM5合金铸造组织结构、力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明，铸态合金中出现了新相Al3La、MgY，它对于减少晶界处第2相的析出、晶粒的细化以及力学性能的提高起着积极作用。同时，稀土的加入明显地改善了合金的腐蚀性能。     

Sn对ZM61合金组织与性能的影响

通过光学金相(OM),扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD)等分析方法,研究不同Sn含量对Mg-6Zn-1Mn(ZM61)合金显微组织和力学性能的影响,并初步探讨Sn元素在镁合金中的存在形式和作用机理。结果表明:Sn元素在ZM61合金中主要以Mg2Sn相存在;Sn元素不仅可以改善合金的铸造性能,所形成弥散的Mg2Sn相颗粒还可以明显的细化晶粒改善组织,提高合金的力学性能,其中经440℃,2h+90℃,24h+180℃,8h双级时效处理的ZM61-4Sn合金具有最佳的综合力学性能,其屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为358MPa、374MPa和4.6%;Sn的加入不会改变合金的断裂机制,但是粗大的Mg2Sn粒子会成为裂纹源,从而降低合金的塑性,所以Sn含量不宜过高,不大于4%较为合适。     

稀土Nd对Zn-5%Al合金显微组织和耐蚀性的影响EI北大核心CSCD

采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)研究Nd对Zn-5%Al合金显微组织的影响,采用电化学极化曲线和中性盐雾试验(NSS)研究不同Nd含量对Zn-5%Al合金耐蚀性的影响。结果表明:添加稀土Nd有效抑制初生η-Zn相的生长,显著增加共晶组织比例且组织致密;适量添加稀土Nd,有助于减小共晶组织层片间距。Nd易与Zn形成Nd_2Zn_(17)化合物富集在合金底表面,降低Nd的有效含量,减弱Nd的作用。Zn-5%Al合金耐蚀性随着Nd含量变化而变化,当Nd含量为0.06%时,合金的耐蚀性最好。     

混合稀土对ZM5镁合金在介质中耐蚀性的影响

研究了添加0.1%的混合稀土对ZM5镁合金显微组织的影响,分析了ZM5和ZM5-0.1RE镁合金在不同介质中的腐蚀行为。结果表明:加入0.1%的混合稀土后ZM5镁合金组织细化,β相变得均匀、连续,且生成了块状分布的Al3Ce相和Al11La3相,降低了Al元素在晶粒内部的偏析,使得ZM5镁合金在pH=3的HCl溶液和pH=7的3.5%NaCl溶液中的耐蚀性得到提高。在pH=10的NaOH溶液中,ZM5镁合金腐蚀的热力学倾向降低,腐蚀轻微。     

混合稀土对ZM5镁合金氧化行为和性能的影响

为提高ZM5镁合金阻燃性能,在其中添加了0.1wt%的混合稀土(RE)。通过分析该合金的氧化增重TGA曲线、热量变化DSC曲线和表面氧化膜的XRD谱、SEM图像及膜内元素分布,对其表面氧化行为进行了研究,并对力学性能和切削阻燃效果进行了研究。结果表明,添加0.1wt%RE能显著提高ZM5合金的抗氧化性能,在连续升温过程中氧化增重主要发生在500～700℃,生成的保护性氧化膜主要由RE2O3、MgO、Al2O3和Mg17Al12组成,厚度为2.5～3.5μm,合金力学性能和切削阻燃效果均得到显著改善。     

Er和Sr对ZM5镁合金组织及性能的影响

研究了复合添加Er和Sr对ZM5镁合金微观组织,力学性能,耐腐蚀性能的影响。结果表明,复合添加Er、Sr可有效细化合金第二相。ZM5-0.6%Er-0.15%Sr合金抗拉强度和伸长率分别达到普通ZM5镁合金的91.3%和107.5%,腐蚀速率为普通ZM5镁合金的50%。     

混合稀土阻燃ZM5镁合金的表面张力研究

采用最大气泡压力法测量表面张力,研究了温度和混合稀土(RE)加入量对ZM5表面张力的影响。结果表明:由于稀土的表面活性作用,在相同温度下,混合稀土加入量增加,ZM5镁合金熔体的表面张力减小,且减小趋势趋于平缓;同种成分熔体的表面张力随温度升高而降低,高温段的扩散作用增强,造成高温段的表面张力温度系数(-dσ/dt)小于低温段;混合稀土加入量对合金表面张力温度系数也有影响,随着混合稀土加入量的增加ZM5的表面张力温度系数减小。     

阻燃镁合金ZM5-0.1RE氧化动力学研究

在ZM5镁合金中添加0．1％混合稀土时,阻燃效果最佳,镁合金起燃温度提高到800℃以上。利用光学显微镜分析了ZM5—0．1RE氧化膜的表面形貌。X射线衍射分析（XRD）和扫描电镜分析（SEM＆EDS）表明,这层致密氧化膜由RE2O2、MgO、Al2O3、Mg17Al12组成,氧化膜致密度大于1,具有保护作用。高温氧化动力学研究显示,温度为700℃时,合金的高温氧化动力学曲线符合抛物线规律,在这个温度下,氧化膜增重很少,保护性好。     

Sr对ZM5-3%Ca阻燃镁合金组织与性能的影响

研究微量Sr（0.05%-0.15%）对ZM5-3?阻燃镁合金凝固组织与力学性能的影响。结果表明,在微量Sr的作用下,ZM5-3?阻燃镁合金的凝固组织显著细化,其初生相由发达的树枝晶转变为均匀细小的等轴晶或蔷薇状晶体,力学性能有所提高;随着Sr含量的增加,合金的晶粒尺寸逐渐减小,抗拉强度和屈服强度逐渐增加。     

压铸CNTs/ZM5镁合金的显微组织及力学性能

将碳纳米管与铝粉的混合压块加入镁合金熔体中,采用熔体法制备含碳纳米管的ZM5合金。研究了含碳纳米管的镁合金熔体的压铸特性和力学性能特点。利用光学显微镜,扫描电子显微镜观察合金的显微组织。结果表明,加入少量碳纳米管对压铸合金成形性能没有影响。当碳纳米管加入量达到1.3%时,ZM5压铸合金试样的抗拉强度为190 MPa。当碳纳米管加入量为1.0%时,压铸合金具有最大伸长率。     

混合稀土对Mg-5Al-1Si组织及性能的影响

研究了不同组分含量的混合稀土对Mg-5Al-1Si合金高温蠕变性能的影响，对析出相进行了鉴定。研究结果表明，分别加入富镧及富铈混合稀土以后，合金中Mg2Si相得到细化；力学性能检测结果表明，室温及150℃拉伸性能均明显提高。同时，在微量混合稀土及Mg2Si相的综合作用下，含不同混合稀土的Mg-5Al-1Si合金的抗高温蠕变性能均超过AE42。