半固态2024合金部分重熔新工艺与组织演变

提出半固态坯料先在液相线以上某温度适当等温加热,然后再降低温度至两相区继续等温保温的两步法部分重熔新工艺.采用该工艺对低过热度浇注半固态2024合金坯料进行部分重熔试验,利用光学显微镜和金相图像分析系统,研究了坯料组织演变规律,并与两相区等温部分重熔工艺进行了比较.结果表明,采用两步法部分重熔工艺.由于坯料升温速度加快和熔化过热温度提高,抑制了晶间共晶相的溶解扩散,晶间液相形成速度明显加快,对晶粒合并长大具有一定的抑制作用,并加速晶粒球化,坯料部分重熔后,晶粒更加细小和圆整.     

Ca含量对Mg-5Zn-2Al合金铸态组织和性能的影响

采用光学显微镜、XRD和SEM等手段,研究了Ca对Mg-5Zn-2Al合金铸态显微组织和力学性能的影响.结果表明:Ca的加入对Mg-5Zn-2Al合金铸态的晶粒能够显著地细化.合金的抗拉强度和伸长率均呈现先上升后下降的变化趋势.该合金中加入0.2wt％Ca细化效果最明显,其合金铸态时的抗拉强度和伸长率分别为为233MPa和13.33％.     

Zr含量对Mg-5Zn-2Al镁合金组织与性能的影响

采用光学显微镜及拉伸试验机等手段,研究了Zr含量对Mg-5Zn-2Al合金铸态和热处理后显微组织及力学性能的影响.结果表明,Zr的加入使Mg-5Zn-2Al镁合金的铸态和热处理后的晶粒得到明显的细化.在铸态及热处理条件下,合金的抗拉强度与伸长率均呈现先上升后下降的变化趋势.对于铸态合金而言,Zr含量为0.6%时,Mg-5Zn-2Al合金的晶粒最为细小,并且其抗拉强度与伸长率均达到最大值,为215 MPa和12.563%.经热处理后,合金的抗拉强度较铸态得到了显著地提高.当Zr含量为0.6%时,合金的抗拉强度达到最大,为249 MPa.     

金属型铸造Mg-10Zn-2Al合金的凝固行为及铸态组织

用光学显微镜、扫描电子显微镜、X 射线衍射分析、差热分析等方法,研究了金属型铸造Mg-10Zn-2Al合金的凝固行为及铸态组织特征,并结合差热分析结果和Mg-Zn-Al三元液相投影图,阐明了合金凝固过程中的相变反应.结果表明,合金铸态组织由α-Mg相、Mg32(Al,Zn)49相和MgZn相组成,Mg32(Al,Zn)49相结晶形貌呈连续/半连续网状骨骼形态,均匀分布在晶界以及枝晶间;合金的液相线温度为609.4℃,固相线温度为300.0℃,凝固温度范围为309.4℃,第二相转变在300.0～332.2℃温度范围内进行.     

Sr细化AZ91D合金部分重熔过程的组织演变

研究了添加微量Sr细化的AZ91D镁合金部分重熔过程中的组织演变.考察了加热温度和等温时间对合金初生相形态和尺寸的影响.结果表明:添加质量分数为0.1%的Sr,在610℃浇注的AZ91D镁合金部分重熔后,可以获得初生相为球状或粒状的非枝晶半同态合金,基本具备触变过程所需要的组织状态;等温时间一定时,随着重熔温度提高,半固态组织球化过程加快,但加热温度过高,试样表面有大量液相渗出,并在自重作用下严重变形;当重熔温度一定时,随等温时间延长,初生相变得愈加膪l整,但等温时间过长,初生相有长大倾向.     

6061粉末压制块在部分重熔过程中的组织演变

研究了部分重熔过程中,6061铝合金粉末压制块的组织演变过程及其机理,讨论了重熔温度对半固态组织的影响。结果表明,6061铝合金粉末压制块经部分重熔后,能获得细小、圆整的半固态组织。部分重熔可分为3个阶段:初期晶粒的快速粗化、组织分离与球状化以及最后初生相颗粒的粗化。适当提高温度有利于获得理想的半固态组织。     

Al5TiB对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn合金时效过程的影响

研究了Al5TiB加入量对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn铸造镁合金时效过程的影响. 结果表明, 未加Al5TiB的Mg-8Zn-4Al-0.3Mn合金的时效析出过程为 过饱和固溶体→细小弥散析出相→再结晶软化和析出相的聚集长大; 添加Al5TiB的Mg-8Zn-4Al-0.3Mn合金的时效析出过程为 过饱和固溶体→细小弥散析出相→析出相的聚集长大. 固溶处理后, 与未加Al5TiB的合金1#相比, 合金2#、3#、4#显微硬度值分别提高了2.8%、6.8%、9.1%; 人工时效后, 与未加Al5TiB的合金1#相比, 合金2#、3#、4#显微硬度峰值分别提高了9%、11.2%、5.2%. 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而后减小的变化规律.     

Mn含量对Mg-5Al合金铸态组织和力学性能的影响

研究了合金元素Mn对Mg-5Al合金铸态组织和力学性能的影响。结果表明,在Mg-5Al合金中加入Mn后,合金组织细化,连续或半连续网状分布的β-Mg17Al12相逐渐转变为断续、分散的骨骼状相,晶界附近出现颗粒相并且数量逐渐增多。随着Mn含量增加,合金室温抗拉强度、伸长率及冲击韧度先上升然后下降。当Mn含量为0.3%时,合金综合力学性能最好,抗拉强度、伸长率与冲击韧度达到190MPa、7.3%与21.1J·cm-2,分别提高了7.9%、9.1%与9.3%。继续增加Mn含量至0.5%时,Al8Mn5颗粒聚集长大粗化,导致Mg-5Al合金综合力学性能下降。     

Al-8.9Zn-2.2Cu-2.2Mg-0.15Zr合金均匀化过程的组织演变

为了探索Al-8.9Zn-2.2Cu-2.2Mg-0.15Zr高强铝合金适宜的均匀化退火工艺,通过差示扫描量热法(DSC)和扫描电子显微镜(SEM)等分析手段,研究了该合金在单级和双级均匀化退火过程中的微观组织演变.研究发现:试验合金的铸态组织主要包括α(Al)、α(Al)+Mg(Al,Cu,Zn)2和Al2Cu相;采...     

Effects of calcium addition on as-cast microstructure and mechanical properties of Mg-5Zn-5Sn alloy

The effects of Ca addition on the as-cast microstructure and mechanical properties of the Mg-5Zn-5Sn (mass fraction,%) alloy were investigated.The results indicate that an addition of 0.5%-1.5% (mass fraction) Ca to the Mg-5Zn-5Sn alloy not only refines the as-cast microstructure of the alloy but also causes the formation of the primary and/or eutectic CaMgSn phases with high thermal stability;an increase in Ca amount from 0.5% to 1.5% (mass fraction) increases the amount and size of the CaMgSn phase.In addition,Ca addition to the Mg-5Zn-5Sn alloy improves not only the tensile properties at room temperature and 150 ℃ but also the creep properties.Among the Ca-containing Mg-5Zn-5Sn alloys,the one added 0.5% (mass fraction) Ca obtains the optimum ultimate tensile strength and elongation at room temperature and 150 ℃,however,the alloy added 1.5% (mass fraction) Ca exhibits the optimum yield strength and creep properties.     

熔体处理在制备Mg-9Zn-2Al镁合金半固态浆料中的作用

采用自孕育法制备新型Mg-9Zn-2Al高锌镁合金半固态浆料,研究孕育剂加入量为5%(质量分数)、导流器角度为45°时熔体处理温度对Mg-9Zn-2Al镁合金组织的影响。对孕育剂加入熔体后的熔化状况进行分析,并从原子团簇角度探讨熔体处理温度对一次孕育的作用机理。结果表明:熔体处理温度过高或过低时,组织平均晶粒尺寸较大;在695~710℃范围内,晶粒平均尺寸较小,约为47.5~48.8μm。根据所推导出的孕育剂在导流器入口处的温度表达式,可以确定自孕育法铸造的最佳熔体处理温度,提出用固相率fS描述自孕育剂的熔化状况。     

Microstructure and Element Distribution during Partial Remelting of an Al-4Cu-Mg alloy

The effects of the isothermal temperature and holding time on the microstructure and element distribution have been investigated during partial remelting of the semisolid Al-4Cu-Mg alloy. The experimental results show that the optimal process parameter should be chosen at isothermal temperature of 540-580 °C with the holding time of less than 10 min. Coalescence and coarsening of α grains occur at low liquid fraction. At high liquid fraction, coarsening of α grains and melting of small grains were promoted by an increase of the isothermal temperature and the holding time. The coalescence of grains and Ostwald ripening are two main mechanisms of the microstructural evolution during partial remelting. Meanwhile, the higher the isothermal temperature and the longer the holding time, the more segregation of Cu at the grain boundary would be, which conform to the theory of element distribution affected by heating condition.     

Al5TiB对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn镁合金阻尼性能的影响

研究了变质剂Al5TiB对Mg-8Zn-4Al-O．3Mn镁合金阻尼性能的影响。结果表明：Al5TiB的加入显著细化了Mg-8Zn-4Al-O．3Mn镁合金晶粒，增大了界面面积，提高了合金的界面阻尼。但是，Al5TiB的加入又促进了Al、Zn原子向基体中的扩散，降低了合金的位错阻尼。加入变质剂Al5TiB后Mg-8Zn-4Al-O．3Mn镁合金的阻尼机制主要是界面阻尼和位错阻尼。二者迭加的结果决定了ZA84镁合金的宏观阻尼行为。     

加热工艺对AZ91D镁合金部分重熔组织的影响

提出半固态金属坯料先在液相线以上温度适当加热再降低温度至两相区温度继续等温保温的二次加热工艺。采用该工艺对晶粒细化AZ91D镁合金坯料进行部分重熔,研究了其组织演变规律,并与等温二次加热工艺进行比较。结果表明,与等温二次加热工艺相比,坯料先在液相线以上温度适当加热再降低温度至两相区温度继续保温,坯料重熔速度明显加快,相同加热时间时,晶粒更加细小和圆整。组织演变机理分析表明,加快液相形成速度可适当抑制晶粒的合并,降低晶粒长大速度,并促进晶粒球化。     

热处理对Mg-5Zn-0.63Er合金显微组织及力学性能的影响

通过不同的热处理工艺研究含有准晶Ⅰ相的铸态Mg-5Zn-0.63Er(质量分数,％)合金的显微组织演变.结果表明:合金在480℃固溶10 h后,除有W相颗粒析出外,准晶Ⅰ相几乎全部固溶在基体中.固溶态Mg-5Zn-0.63Er合金在175℃下时效6～10h.合金在峰时效态的抗拉强度约为261MPa、伸长率为10.5％.合金拉伸强度的提高归因于杆状MgZn2相的析出.     

Microstructure effects on the forgeability of Zn-22Al eutectoid alloy

The forgeability of Zn-22Al eutectoid alloy with two types of microstructure has been studied by using a Gleeble simulation machine. Experimental results showed that the fine-grained Zn-22Al eutectoid alloy possessed excellent forgeability. The flow stress was only 11.5 MPa at 200°C in a compressive strain rate of 0.006 s⁻¹ and then remained constant during the whole forging process. However, the compressive stress-strain curves of lamellar Zn-22Al eutectoid alloy were drastically higher than that of fine-grained Zn-22Al eutectoid alloy tested in the same forging conditions. The stress-softening phenomenon and oscillatory behavior exhibited in these stress-strain curves of lamellar Zn-22Al eutectoid alloy may be attributed to the dynamic recovery (and/or recrystallization) effect at elevated temperatures.