Mg-Zn-Al三元系富镁角335°C等温截面(英文)

采用平衡合金法,利用X射线衍射、扫描电镜及能谱分析,系统地研究了Mg-Zn-Al三元系富镁角335°C的平衡相组成及其成分。从实验上证实,α-Mg固溶体并不与Mg32(Al,Zn)49(τ)三元金属间化合物或q准晶相平衡,而仅与一个三元化合物Al5Mg11Zn4(φ)相平衡。获得了φ相在335°C的整个成分范围,即:52.5%~56.4%Mg、13.6%~24.0%Al、19.6%~33.9%Zn(摩尔分数)。Al在Mg Zn相中的固溶度远大于在Mg7Zn3相中的固溶度,其最大值可达8.6%Al(摩尔分数)。Al和Zn可以同时固溶在α-Mg固溶体中。     

Mg-Zn-Al三元系富镁角350℃等温截面

采用合金法,利用X射线衍射、扫描电镜及能谱成分分析等手段测定Mg-Zn-Al合金350℃时的相平衡关系及其成分,建立富镁角350℃等温截面。结果表明:α-Mg固溶体与L、φ、γ三相保持相平衡关系,不存在以前普遍认为的τ与α-Mg的相平衡。获得350℃时φ相成分范围,即53.5%～57.2%Mg、17.7%～30.7%Zn和15.8%～27.7%Al(摩尔分数)。Zn和Al两种元素可以同时固溶于α-Mg相中。但Al的加入提高了Zn在α-Mg中的溶解度,当α-Mg和L相平衡时,溶解度最大可达3.9%,远大于Mg-Zn二元系的2.1%。而当α-Mg与γ相平衡时,Zn的加入降低Al在α-Mg中的溶解度,即由Mg-Al二元系的7.8%降至5.2%。Al在Mg-Zn二元金属间化合物中的固溶度较大,可达7.7%,从而使其热稳定性得到提高。     

AZ91D镁合金表面熔盐热扩渗试验

采用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射,研究了ZnCl2-NaCl低温熔盐体系对AZ91D合金表面热扩渗处理的渗层组织结构的影响,并利用极化曲线分析了渗层对合金腐蚀性能的影响。结果表明,在热扩渗温度为325℃,扩渗时间分别为9、12和15h时,合金表面扩渗层平均厚度分别为7.7、8.4和14.7μm。扩渗时间为9、12h的渗层主要组成相为致密的φ-(Al5Mg11Zn4)和τ-Mg32(Al,Zn)49金属间化合物;扩渗15h的渗层组成相为τ-Mg32(Al,Zn)49。合金表面形成的热扩渗层明显改善了合金的耐蚀性能。     

Si对ZA84镁合金凝固过程中三元化合物相选择的影响

借助X射线衍射仪、扫描电镜和差示扫描量热仪等分析手段研究了Si对金属型铸造ZA84（Mg-8Zn-4Al-0.3Mn）镁合金中τ（Mg32（Al,Zn）49）和φ（Al2Mg5Zn2）两相之间的相选择影响。结果表明,随着ZA84合金中Si加入量的增加,合金的液相线温度下降,并且凝固区间减小。ZA84合金中的三元金属间化合物主要是τ相,φ相只占少量。当在ZA84合金中加入一定量的元素Si时,三元金属间化合物的优先析出次序发生改变,φ相优先析出而τ相被抑制。对相选择现象进行凝固动力学分析表明,在过冷熔体中存在临界过冷度,τ相与φ相析出时若熔体的过冷度大于此临界值,则τ相优先析出而φ相受到抑制,否则,φ相优先析出而τ相被抑制。     

Mg-9Zn-xAl合金的显微组织和力学性能

借助金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、显微硬度计及电子万能试验机等研究了Mg-9Zn-xA(lx=2%、4%、6%)合金的显微组织和力学性能。试验结果表明:随着Al含量的增加,晶粒尺寸呈不断减小的趋势,合金中的第二相由断续状分布向连续网状转变;当Al含量为2%和4%时,合金主要由α-Mg基体相、τ-Mg32(Al,Zn)49相和MgZn相组成,当Al增加到6%时,合金主要由α-Mg基体相、τ-Mg32(Al,Zn)49相和少量Mg5Zn2A12相组成。抗拉强度随着Al含量的增加呈先增大后减小的趋势,当Al含量为4%时,抗拉强度为171MPa;伸长率和硬度随着Al含量的增加而逐渐增加,当Al含量为6%时,硬度为133HV。     

Ca对高Zn镁合金高温抗蠕变性能的影响

系统研究了微量Ca的加入对Mg-12Zn-4Al-0.3Mn合金显微组织和高温抗蠕度性能的影响。结果表明,Mg-12Zn-4Al-0.3Mn铸造镁合金的显微组织主要由α-Mg基体和块状准晶晶界相组成,在成分上准晶相与三元平衡相图中τ相(Mg32(Al,Zn)49)接近。少量Ca加入母合金后,块状准晶相部分转变为τ相和层片状φ相(Al2Mg5Zn2)。随Ca加入量增加,φ相的体积分数增多。Ca的加入显著提高了合金高温抗蠕变性能,175 ℃, 70 MPa蠕变条件下,Ca加入量为0.6%时,合金呈现最好的蠕变抗力,其稳态蠕变速率比母合金下降了近一个数量级     

冷却速率对Zn-3．5Mg合金凝固组织的影响

通过SEM、EDS、XRD,研究了用于热浸镀锌的Zn-3.5Mg合金在3种不同冷却条件(炉冷、空冷和水冷)下的凝固组织.结果表明,随着冷却速率的增加,先共晶时析出的金属间化合物相在随后的的包晶反应(γ-MgZn2+L→β-Mg2Zn11)中逐渐被抑制,炉冷时金属间化合物相为β-Mg2Zn11,空冷时为β-Mg2Zn11包裹着γ-MgZn2,水冷时为γ-MgZn2相;平衡共晶组织α-Zn+β-Mg2Zn11(Eαβ)的数量减少,而非平衡共晶组织α-Zn+γ-MgZn2(Eαγ)的数量增多;先共晶金属间化合物粒子和共晶组织均被细化,先共晶粒子的宽度d和共晶间距λ与冷却速率c的关系近似满足d∝c-1/2、λ∝c-1/2.     

Al5TiB、RE对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn合金显微组织和时效过程的影响

研究Al5TiB、RE对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn铸造镁合金显微组织、时效过程的影响.结果表明:加入Al5TiB的Mg-8Zn-4Al-0.3Mn合金的显微组织主要由Mg相、φ(Al2Mg5Zn2)相、τ(Mg32(Al,Zn)49)相组成.晶粒大小可由120～130 μm减少到30～40 μm.加入RE的Mg-8Zn-4Al-0.3Mn-xRE合金的显微组织主要由Mg相、φ(Al2Mg5Zn2)相、τ(Mg32(Al,Zn)49)相和Mg3Al4Zn2RE相组成.晶粒大小由120～130 μm减少到40～50 μm.合金的显微硬度值随RE加入量的增加而增加.随着Ti元素在合金中含量的增加,合金的析出相形成激活能呈先增大后减小的变化规律,而含RE元素合金的析出相形成激活能则随RE元素加入量的增大而增大.     

Mg-6Zn-6Al-0.5Mn-0.6Si-0.1Ca合金的组织和性能

在CO2+0.5%SF6的混合气体保护下制备了Mg-6Zn-6Al-0.5Mn-0.6Si-0.1Ca合金,并对该合金的组织和性能进行了研究。研究结果表明:合金的铸态组织由基体α-Mg固溶体、分布在晶界上的三元相τ(Mg32(Al,Zn)49)相和一些呈颗粒状分布于基体上的Mg2Si相。经固溶处理后,部分τ(Mg32(Al,Zn)49)相固溶到基体中,使呈断网状的三元相逐渐减少,分布逐渐弥散。该合金具有较好的综合力学性能。     

铸态Mg-Sn-Al-Zn合金组织和力学性能

利用纯镁、锡粒、纯锌和AZ31合金制备Mg-Sn-Al-Zn系合金,通过调整Sn、Al和Zn含量来研究Mg-Sn-Al-Zn系合金的组织和性能,以获得设计合金的成分范围。通过光学显微金相观察、XRD分析以及硬度测试,研究了添加量5wt%~8wt%Sn、2wt%~3wt%Al、1wt%~2wt%Zn的铸态Mg-Sn-Al-Zn系显微组织与力学性能。实验结果表明:Mg-Sn-Al-Zn系合金主要由α-Mg、Mg2Sn相以及较少量的β-Mg17Al12和τ-Mg32(Al,Zn)49相组成,β-Mg17Al12和τ-Mg32(Al,Zn)49相沿枝晶间断续分布。提高Sn含量,可细化枝晶,Sn是影响合金力学性能的主要因素。Al、Zn含量提高时,可提高合金固溶强化效果,而且Al强化效果优于Zn。     

Mg-9Zn—xAl合金的显微组织和力学性能

借助金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、显微硬度计及电子万能试验机等研究了Mg-9Zn-xAl（x=2％、4％、6％）合金的显微组织和力学性能。试验结果表明：随着Al含量的增加,晶粒尺寸呈不断减小的趋势,合金中的第二相由断续状分布向连续网状转变;当Al含量为2％和4％时,合金主要由α-Mg基体相、τ-Mg32（Al,Zn）49相和MgZn相组成,当Al增加到6％时,合金主要由α-Mg基体相、τ-Mg32（Al,Zn）49相和少量Mg5Zn2A12相组成。抗拉强度随着Al含量的增加呈先增大后减小的趋势,当Al含量为4％时,抗拉强度为171MPa;伸长率和硬度随着Al含量的增加而逐渐增加,当Al含量为6％时,硬度为133HV。     

Zn及固溶时效对Mg-4Al-2Ca合金组织和性能的影响

通过Mg-4Al-2Ca-xZn系镁合金的设计,研究添加不同含量的Zn对合金微观组织及力学性能的影响。分析得出,铸态Mg-4Al-2Ca合金组织主要由α-Mg、β-Mg17Al12相和少量Al2Ca相组成;当合金中添加2%、4%和6%的Zn后,随着Zn含量的增加合,金的初生相α-Mg变化明显,合金组织中Al2Ca相增加,形成了Mg32(Al,Zn)49相、MgZn相和少量Mg5Zn2Al2化合物;在Zn含量为6%时,合金的初生相α-Mg细化明显,且具有等轴状形态。在时效时间相同的情况下,Zn元素的增加使α-Mg相细化,在相界处析出相减少。经过340℃保温20 h固溶后,在180℃进行一系列的时效处理结果的分析表明,时效72 h时,Mg-4Al-2Ca-xZn(x=0,2,4,6)合金的硬度都达到最大值,分别为72.9、75.1、80.7和83.9 HB,硬度值随Zn含量的增加而增大。     

400℃时Mg-Zn-Ce系金属间化合物及相平衡(英文)

利用平衡合金法研究Mg-Zn-Ce系富镁角在400℃时各金属间化合物的相成分、相结构及相关系。研究表明,Mg-Zn-Ce系富镁角丰在一个线性化合物T相,其化学式为(Mg1-xZnx)11Ce。T相中Zn的含量为9.6%～43.6%(摩尔分数)。T相的晶体结构为C底心正交晶格,其晶格参数随着Zn含量的增加而略有减小,分别为a=0.96～1.029nm,b=1.115～1.204nm,c=0.940～1.015nm。Mg12Ce能够固溶7.8%的Zn元素,其化学式为(Mg1-xZnx)12Ce。确定了400℃时Mg-Zn-Ce系相图富镁角的相关系。     

Mg-xCa-5Zn-3Al-0．2Mn镁合金砂型铸造组织和力学性能研究

研究发现,Mg-5Zn-3Al-0.2Mn合金的砂型铸造组织相组成为δ-Mg基体和τ(Mg32(Al,Zn)49)化合物。在343℃固溶17h后淬火,合金组织完全转变为固溶体,力学性能最佳,σb=245MPa,δ=12%。合金中加入xCa后,组织发生变化。当x=0.43%(质量分数)时,相组成为δ-Mg+Mg-Zn-Al-Ca复杂化合物相。当x=0.95%和1.80%时,相组成为Mg-Zn-Al-Ca相+δ-Mg+Al2Ca。随着x增加,铸态合金室温力学性能呈下降趋势。加Ca合金在350℃固溶17h后淬火,室温力学性能有所提高,而σb250o和σ02.520o则随x增加而稳步提高。     

金属型铸造Mg-8Zn-4Al-0.25Mn合金的凝固行为及组织特征

研究了金属型铸造Mg-8Zn-4Al-0．25Mn合金的凝固行为及组织特征。结果表明：合金的铸态组织主要由初生α-Mg、Mg32（Al，Zn）49相和Al2Mg5Zn2相组成，其中Mg32（Al，Zn）49相主要呈连续状和／或半连续状分布，Al2Mg5Zn2相主要呈孤岛状分布。此外，根据DSC结果还确定了合金的凝固温度范围、液相线及固相线温度，并阐明了合金凝固过程中的相变。     

AZ81镁合金表面固态扩渗Al、Zn渗层形成机理

目的通过表面固态扩渗合金化技术获得金属扩渗涂层,研究扩渗涂层的形成机理。方法在390℃对AZ81镁合金表面固态扩渗Al和Zn,通过X射线衍射仪和光学显微镜,对扩渗合金层的物相结构和形貌进行分析,通过建立扩渗过程模型研究其扩渗形成机理。结果扩渗时间为4~8 h时,合金扩渗层中除了AZ81镁合金的原始相a-Mg+Mg_(17)Al_(12)外,还会发生Mg_(0.97)Zn_(0.03)→Mg_7Zn_3+Mg_2Zn_3+Mg_2Zn_(11)+AlMg_2Zn→Mg_(32)(Al,Zn)_(49)+AlMg_4Zn_(11)+AlMg_2Zn等变化。Al和Zn初始阶段在AZ81镁合金表面的扩渗机理为空位扩散,Al和Zn固溶于镁合金基体表面,Zn原子首先达到最大固溶度,Mg和Zn反应生成化合物。但在390℃下扩渗,Mg和Zn的化合物不稳定,会发生分解,形成更稳定的Mg-Al-Zn化合物。Mg-Zn化合物出现后,渗层的形成机理表现为空位扩散+反应扩散+熔化分解,Mg-Zn化合物的熔化分解加速了扩散和反应扩散的进程。结论 AZ81镁合金表面固态扩渗金属Al和Zn,在同一扩渗温度下,随扩渗时间的延长,渗层的厚度、相组成、大小、形貌逐渐发生变化,扩渗合金层的主要形成机理由物理扩散转变为反应扩散。     

Zn和Al含量对含Si的τ型Mg-Zn-Al合金组织及性能的影响

借助光学显微镜、X射线衍射仪和INSTRON拉伸机等,研究了不同Zn、Al含量对含Si的τ(Mg32(Al,Zn)49)型Mg-Zn-Al合金组织及性能的影响。结果表明,随着Zn、Al含量的增加,τ相体积分数增加,而基体α(Mg)相的体积分数下降;τ相连续程度增加,基体α(Mg)晶粒不断细化,Mg2Si颗粒略有增大。合金Mg-8Zn-3.2Al-1Si-0.3Mn-0.01P在室温或150℃下的拉伸性能相对最好,抗拉强度分别达到233 MPa和185 MPa。     

Al5TiB对Mg-16Zn-6Al-0.3Mn合金显微组织的影响

试验研究了Al5TiB对Mg-16Zn-6Al-0.3Mn铸造镁合金显微组织的影响.结果表明,Mg-16Zn-6Al-0.3Mn铸造镁合金的显微组织主要由α(Mg)相和τ(Mg32(Al,Zn)49)相组成.加入Al5TiB后,Mg-16Zn-6Al-0.3Mn合金的显微组织主要由α(Mg)相和AlMg2Zn三元相组成.晶粒大小由120 μm～130 μm减小到30 μm～40 μm.     

Mg-(8-14)Zn-3Al合金显微组织与凝固行为的研究

利用OM、XRD、DSC和SEM等方法研究了Zn含量对铸态Mg-(8-14)Zn-3Al镁合金显微组织与凝固行为的影响.结果 表明:Mg-(8-14)Zn-3Al合金的铸态组织由α-Mg相、颗粒状或骨骼状的ε-MgZn相以及狭长块状的τr-Mg32(Al,Zn)49相组成.随着Zn含量的增加,合金中ε-MgZn相和τr...     

Mg-Gd-Y合金富镁区的平衡相和非平衡相

应用相图计算和试验研究了Mg-Gd-Y合金富镁区平衡与非平衡相的差异,以及不同Gd含量对合金的平衡相图和非平衡相组成的影响。结果表明,Mg-Gd-Y合金富镁区的室温平衡相组成为α(Mg)+Mg5Gd+Mg24Y5。Y元素的加入降低了Gd在α(Mg)固溶体中的溶解度,降低合金的共晶反应温度,扩大结晶温度间隔。在普通金属型铸造下,合金的显微组织中还发现块状化合物Mg5(Gd0.4Y0.6)和少量非平衡凝固相Mg3(Gd0.5Y0.5),且随着Gd含量的增加,合金的第二相形状由片状逐渐转变为半连续的不规则网状。