退火工艺对Mg-8Li-3Al-1Y镁锂合金组织和力学性能的影响

本文对冷轧态Mg-8Li-3Al-1Y镁锂合金进行了不同的退火工艺试验,并对不同退火工艺试验后的试样进行了显微组织观察和室温拉伸试验。结果表明,在退火处理过程中发生静态再结晶和α相球化行为,在360℃退火100 min时,合金发生了脱锂现象。同时得到了最佳的退火工艺制度为360℃×70 min,此时屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为216.29 MPa、182.66 MPa和21.05%。     

复合添加Si、Nd元素对Mg-11Li-3Al合金组织与力学性能的影响

利用磁悬浮真空高频感应加热法熔炼高质量的镁锂合金,通过Si、Nd元素复合添加来研究其对Mg-11Li-3Al合金组织与力学性能的影响。结果表明:加入Si、Nd元素后,组织中主要生成Mg_2Si和Al_(11_Nd_3 2种第二相,其中Si的添加能够促使合金组织中形成篆体形貌的黑色析出物聚集区,而Nd的加入能够细化这种黑色棒状的析出物,并减小晶粒尺寸、洁净组织。当Nd的添加量为1%(质量分数)时其晶粒细化的效果最佳。经过XRD和EDS分析发现,这种黑色棒状的析出物为Mg_2Si相和Al_(11)Nd_3相的结合体。铸态合金的抗拉强度随着Si含量的增加递增,最后趋于稳定;其塑性并不会随某一种或是复合元素的添加而单调变化。实验得到了一种综合力学性能最佳的合金Mg-11Li-3Al-1Si-1Nd,其抗拉强度和伸长率分别为212.3 MPa和46.2%。     

Mg-14Li-3Al-1Y-0.8Zr-0.4Sc合金组织及不同轧制变形量对其力学性能的影响

镁锂合金材料在航天航空领域具有重要应用价值.探究不同轧制变形量对Mg-14Li-3Al-1Y-0.8Zr-0.4Sc合金力学性能的影响,为进一步获取质量更轻、力学性能更优的材料研制工艺奠定基础.利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)表征铸态合金微观组织和第二相类型.通过显微维氏硬度计和室温...     

冷轧与退火对LA91合金显微组织和力学性能的影响

对热挤压态LA91合金进行了冷轧及退火处理,研究了不同冷轧变形量与退火温度对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,总轧制变形量为76.7%的LA91合金薄板具有较高的强度和良好的塑性(抗拉强度为177 MPa,伸长率为37.4%)。在200~300℃范围内退火,冷轧LA91合金发生回复和再结晶,β相逐渐变为等轴状,α相逐渐球状化。因此,随退火温度升高,合金薄板的抗拉强度先降低后升高,伸长率则先升高后降低。同一变形量下,合金中的α相再结晶温度略高于β相;经1h退火,不同变形量的冷轧LA91合金开始再结晶的温度略微不同,约为250℃,退火温度为300℃时,再结晶完成。     

轧制和热处理对Mg-11Li-3Al-1.5Si-1.5Nd合金组织与力学性能的影响

通过光学显微镜、扫描电镜、能谱分析及力学性能测试等手段,研究轧制和热处理工艺对Mg-11Li-3Al-1.5Si-1.5Nd合金板材组织和力学性能的影响,探讨其析出相在合金中的作用。结果表明,铸态合金经过均匀化处理后,汉字形貌的Mg2Si相溶入基体,其综合性能大幅下降。但在随后的轧制过程中,合金的力学性能得到双重提升。合金板材经过淬火处理后,晶粒非常细小,主要由β-Li基体和沿轧制方向分布的少量颗粒状Mg17Al12相组成,抗拉强度最大可达344.3MPa。而退火处理后,其仍保留轧制态的组织,但随着退火温度的升高,析出的白色α-Mg相逐渐减少,板材的抗拉强度略微下降,而塑性则呈先升后降再升高的趋势,其中220℃×1h退火板材的塑性最好,其伸长率为73.1%。     

退火处理对LZ91镁锂合金冷轧板材组织与力学性能的影响

采用双辊轧机对热挤压态LZ91镁锂进行冷轧试验,利用OM、SEM、XRD分析了退火处理对LZ91镁锂合金冷轧板材显微组织的影响,并用维氏硬度计和拉伸试验机测试其力学性能。结果表明：200℃/1h退火后α相发生球化反应,β相再结晶完成,此时合金的综合性能最佳;随着退火温度的升高,α相和β相都相继长大;合金的抗拉强度和维氏硬度随着退火温度的升高而逐渐降低,伸长率则先升高后降低;当退火温度高于250℃时,由于α相和β相同时长大,合金的屈服强度急剧降低。     

Mg-3.52Sn-3.32Al合金轧制板材的组织和力学性能

采用同步轧制工艺对Mg-3.52Sn-3.32A1合金挤压板材在603 K进行了小变形轧制实验,用XRD、OM、SEM和TEM分析了挤压板材和轧制板材的相组成和微观组织,并测试了室温拉伸性能.结果 表明:热轧后,合金板材的相组成未发生变化,仍由α-Mg基体、颗粒Mg2Sn相和块状Mg17Al12相组成.但第二相大量析出...     

热处理对Mg-7.28Li-8.02Y合金显微组织和力学性能的影响

用真空熔炼、真空热处理方法研究了超轻Mg-7.28Li-8.02Y合金的显微组织和力学性能,以及热处理工艺对该合金显微组织和力学性能的影响规律.结果表明,铸态Mg-7.28Li-8.02Y合金主要由β(Li)相基体和α(Mg)相以及沿晶分布呈网状结构的γ(Mg24Y5)相组成.对铸态Mg-7.28Li-8.02Y做固溶热处理后发现,随着淬火温度由300 ℃升高至500 ℃,Mg及γ(Mg24Y5)相在β相中的固溶程度增加,合金淬火硬度增加,γ(Mg24Y5)相呈圆球状均匀分布,其共同作用使合金抗拉强度大幅度提高;但150 ℃时效后,一方面有晶粒长大,另一方面长时间时效使Mg在β相中固溶度降低,α相沿β相晶界析出,导致合金硬度、强度及塑性有所下降.     

等通道转角挤压双相Mg-10.73Li-4.49Al-0.52Y合金的组织与力学性能

采用等通道转角挤压(ECAP)工艺在573 K温度下以Bc路径对双相合金Mg-10.73Li-4.49Al-0.52Y进行1~6道次挤压变形,对变形合金进行显微组织观察、扫描电镜分析、X射线衍射测试和应变速率为1.5×10-3 s-1的室温拉伸实验。结果表明:该合金由(α+β)相组成,变形后晶粒沿着与挤压方向成30°~45°角且呈拉长的流线状,随挤压道次的增加,晶粒不断细化,其析出相Al2Y颗粒也随道次的增加沿晶粒拉长的方向均匀化和细化。合金原始铸态无织构,1道次变形后β相的主滑移面{110}晶面织构强度最高,变形3道次和6道次后该晶面织构强度相对1道次的下降,织构向周围移动。变形到3道次,室温下抗拉强度从铸态的137.5 MPa提高到最大值166.4 MPa;4道次后,强度有一定程度下降。断口分析表明,经6道次变形后断口呈典型的延性断裂特征,存在更多的韧窝,并获得较大的室温伸长率(83%)。     

Microstructure and mechanical properties of Mg-5.6Li-3.37Al-1.68Zn- 1.14Ce alloy

Mg-5.6Li-3.37Al-1.68Zn-1.14Ce alloy was prepared using vacuum induction melting furnace. The microstructure and phases compostion of as-cast and as-extruded alloys were investigated by optical microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy, scanning electron mocroscopy and X-ray diffraction. The mechanical properties of these alloys were measured with tensile tester. The results indicate that the as-cast alloy is composed of a（Mg） phase and rod-like Al2Ce compound. Al2Ce has the refining effect on the microstructure of alloy. During the extrusion at 523 K, dynamic recrystallization happens in the alloy. The dynamic recrystallization refines the grain size of alloy obviously. The phases are refined clearly after extrusion deformation, and the strength and ductility of the alloy are increased accordingly.     

Mg-9Li-5Gd-1Zr合金的组织转变及力学性能

采用常规熔炼工艺制备Mg-9Li-5Gd-1Zr合金,考察了合金元素、均匀化热处理及ECAP挤压对Mg-9Li双相合金组织转变与力学性能的影响.结果表明,合金元素Gd和Zr能显著细化Mg-9Li双相合金中的α-Mg相,使其成为细小的条状,并均匀分布于基体中;与形成的具有取向分布的针状Mg3Gd对铸态合金起主要强化作用.均匀化热处理使β-Li基体晶粒明显长大;β-Li基体内的针状Mg3Gd相发生部分溶解、数量急剧减少;条状α-Mg相沿晶界偏聚长大,形成块状;合金强度较铸态略有下降,伸长率显著提高.ECAP一道次挤压在细化基体组织,改善组织均匀性的同时,导致均匀化处理合金中条状α-Mg相和针状Mg3Gd相破碎细化,诱导回溶的Mg3Gd相沿流变方向再次析出,合金较均匀化处理的强度、塑性均有所下降.     

Microstructure characterization and mechanical properties of Mg-9Li-5Al-1Zn-0.6RE alloy

Mg-9Li-5Al-1Zn-0.6RE alloy was prepared by vacuum induction heating. The microstructure and phases composition of the alloy were analyzed with optical microscope, scanning electron microscope and X-ray diffractometer. Then the effect of homogenization temperature on microstructure and mechanical properties of the alloy was studied. The hardness of samples under different homogenization temperatures was measured. The results show that, the alloy is composed of a phase, β phase, Mg17Al12 and AlLi. RE added into the alloy is solved in a phase and β phase completely. After homogenization heat treatment, the needle-like a phase disappears. With the increase of homogenization temperature, the shape of a phase is spherical-like first, then vennicular-like, and large block-like finally. The variation of the shape of a phase causes the hardness of sample to change accordingly. The most favorable homogenization temperature for microstructure and mechanical properties is 150 ℃.     

Mg-1.6Mn-1.5Si-0.3Ca合金的显微组织与力学性能

利用OM、SEM、EDS和抗拉强度测定等手段,研究了添加Si、Ca元素对Mg-1.6Mn变形镁合金显微组织与力学性能的影响.结果表明：Mg-1.6Mn-1.5Si-0.3Ca合金的铸态组织由α-Mg固溶体、块状或颗粒状Mg 2Si及β-Mn组成.Mg-1.6Mn合金中加入Si、Ca后,钙、硅化合物成为Mg 2Si初生相的异质形核核心,合金的晶粒明显细化,平均晶粒尺寸从加入前的60 μm细化到加入后的30 μm.Mg-1.6Mn-1.5Si-0.3Ca的抗拉强度为148 N/mm^2,伸长率达5.6%,分别比Mg-1.6Mn的提高54.2%和55.5%.     

Effect of Nd content on microstructure and mechanical properties of as-cast Mg-12Li-3Al alloy

In order to improve the mechanical properties of Mg-Li alloy with single β phase structure, Mg-12Li-3Al-xNd(x=0.3, 0.7, 1.1, 2.0wt.%) alloy was prepared. Subsequently, the as-cast microstructure and mechanical properties were observed and tested. The results showed that the structure of Mg-12Li-3Al-xNd(x=0.3, 0.7, 1.1, 2.0wt.%) as-cast alloy was composed of β phase matrix and Al_2Nd, Al_(11)Nd_3, MgLiAl_2, Al_4Li_9 and AlLi phases. With the increase of Nd content in the alloy, the Al-Nd intermetallic compounds have a trend to change from needle-like Al_(11)Nd_3 to granular Al_2Nd. The hardness of as-cast Mg-12Li-3Al-xNd(x=0.3, 0.7, 1.1, 2.0wt.%) alloy was stable at room temperature. The tensile strength of Mg-12Li-3Al-1.1Nd was as high as 180 MPa, the elongation rate of Mg-12Li-3Al-0.7Nd reached 53.7%, and the comprehensive mechanical properties of Mg-12Li-3Al-2.0Nd was the best. PLC phenomenon occurred during the tensile process of the alloys at room temperature. Therefore, the β-based Mg-Li alloy with good plasticity as well as enhanced strength can be obtained by a moderate addition of Nd and Al.     

Y对Mg-8Li-4Zn-xY合金及其1 mm薄板组织与性能的影响

采用锂盐熔剂保护熔铸了Mg-8Li-4Zn-xY合金铸锭,并通过正挤压制成1mm的薄板。通过光学显微镜、扫描电镜、XRD分析及合金硬度测试,探讨合金的组织与力学性能。结果表明:Mg-8Li-4Zn-xY合金基体为β-Li(bcc)和α-Mg(hcp)相,析出强化相颗粒和化合物为Mg2Zn11,Mg72.05Zn27.95,MgZn,Mg2Y,MgY及未知相。随Y含量的增加,铸态基体组织得到细化,析出相数量增加。1mm正挤压变形态薄板材基体组织大小、形貌和β-Li相内弥散析出的强化相颗粒数量随着Y含量的提高没有明显变化,但α-Mg相由β-Li相包裹着被拉长并得到一定程度的细化,呈平行于挤压方向的条带状。β-Li相在协调塑性变形的同时发生了动态再结晶,晶界均匀分布着强化相颗粒。无论是铸态还是挤压后1mm的Mg-8Li-4Zn-xY合金薄板,随着Y含量的增加合金得到不同程度的强化,硬度均得到不同程度的提高。     

Mg-2Al-xSi合金显微组织与性能的试验研究

采用重力铸造法制备Mg-2Al-xSi(x=0.50、0.75、1.0和1.25)镁合金,研究其铸态合金的显微组织和性能。结果表明,铸态Mg-2Al-xSi合金主要由α-Mg基体、β-Mg17Al12和Mg2Si相组成。当w(Si)<1.0%时,随着Si含量增加,汉字状Mg2Si相的平均尺寸逐渐减小,从Mg-2A1-0.50Si合金的65μm减至Mg-2A1-1.00Si合金的38μm。块状Mg2Si相的平均尺寸随着Si含量的增加而逐渐增加,从Mg-2A1-0.75Si合金的14μm增至Mg-2Al-1.25Si合金的36μm。合金的显微硬度随着Si含量的增加而逐渐升高,由Mg-2A1-0.50Si合金的HV48.6增至Mg-2Al-1.25Si合金的HV59.1。Mg-2A1-0.75Si合金具有较好的常温和高温性能:常温时的抗拉强度和伸长率分别是145 N/mm2和7.0%,高温(423 K)时的抗拉强度和伸长率分别是130 N/mm2和10.0%,断裂特征为准解理断裂。     

钆对Mg-8Li-4Zn-xGd合金铸态组织与力学性能的影响

采用锂盐熔剂保护熔铸Mg-8Li-4Zn-xGd(x=1,3,5)合金铸锭,研究钆含量对铸态合金组织和力学性能的影响。结果表明:Mg-8Li-4Zn-xGd合金基体由α-Mg(HCP)和β-Li(BCC)双相构成。随着钆含量的增加,Mg₅Gd共晶相和Zn₁₂Gd化合物相逐渐连成网状,将基体α+β双相隔离成20～40μm的等轴状或类似于铸铁中的共晶团状,可有效细化α-Mg相和连续的β-Li相;组织中大颗粒Mg₂Zn₁₁相弥散分布在β-Li相内,Mg₅₁Zn₂₀相分布在α-Mg晶界处;锌元素还可以在β-Li相中析出细小弥散分布的MgZn相,其数量随钆含量的增加而增加,可直接弥散强化β-Li相。此外,锌和钆对合金硬度的影响较大,随着钆含量的增加,合金的抗拉强度提高,但伸长率降低。     

Mg-10Y-1.5Sm合金的组织和力学性能

采用合金熔炼、组织分析和拉伸试验,研究了Mg-10Y-1.5Sm合金经过固溶时效后的组织和力学性能.结果表明,合金的组织由α-Mg基体和Mg24Y5相组成,细小的Mg24Y5颗粒相均匀弥散地分布在α-Mg基体上;Sm加入后没有形成新相,而是通过固溶作用,进一步强化了α-Mg基体和Mg244Y5相;合金在200～300℃之间的抗拉强度均大于200 MPa,伸长率均为3%左右,与室温时相比没有发生显著变化;合金的力学性能优于Mg-10Y合金,最高使用温度可达350℃.     

Microstructure and mechanical properties of Mg-6A1-4RE-0.4Mn alloy

Mg-6Al--4RE-0.4Mn （mass fraction, %, RE=Ce rich mischmetal） alloy was prepared by steel mould casting technique. Solid solution and artificial aging （T6） were carried out. The microstructure and mechanical properties of both as-cast and T6 treated alloys were investigated at room temperature and 423 K. It is found that the intermetallic compounds of the as-cast and T6 treated alloys were mainly composed of Al11RE3, Mg17Al12 and Al6REMn6. The Vickers hardness （Hv） of the as-cast alloy is 63 and it increases to 70 after T6 heat treatment. T6 heat treatment plays a slight role in the tensile properties at room temperature, but the yield strength and elongation of T6 state at 423 K are distinctly improved. The yield strength and elongation of the as-cast alloy at 423 K are 71 MPa and 18%, respectively, and the values increase after T6 heat treatment, which is attributed to Al11RE3, Mg17Al12 and Al6REMn6 precipitates that impede the dislocation movement and gliding of grain boundaries effectively.