镁基准晶中间合金对AZ91组织和性能的影响

研究了镁基准晶中间合金和固溶处理工艺对AZ91合金显微组织和力学性能的影响.结果表明：随镁基准晶中间合金的加入AZ91的冲击韧性有显著的提高,当准晶中间合金增加到5.2%时,冲击韧性达到峰值,与基体合金相比提高了将近一倍;硬度也有提高.固溶处理（28 h）后,Mg17A112相基本溶解,黑色的颗粒状准晶相在固溶处理过程中保持稳定而未溶解.固溶处理对合金的硬度影响不太明显.     

镁基准晶对AZ91合金组织与性能的影响

通过采用扫描电子显微镜、能量散射光谱和透射电镜等分析手段,研究了两种不同成分和形态的准晶中间合金对AZ91合金显微组织与力学性能的影响。结果表明,在AZ91合金中加入镁基准晶中间合金后,在其铸态合金的显微组织中除α-Mg基体相、β-Mg17Al12相外还出现了弥散分布在α-Mg内部和晶界附近的高热稳定的准晶相;由于加入的准晶中间合金中准晶相的形貌不同,遗传效应不同,所以其细化效果也存在差异。经准晶强化的AZ91合金常高温拉伸强度明显提高,但用MZYM中间合金对力学性能的提高要远远大于用MZY合金。这为镁基合金的强化提供一条新途经。     

热处理对细晶AZ91D镁合金组织和性能的影响

采用MEF-3金相显微镜、JSM-6700F扫描电镜、EMPA-1600电子探针以及WDW-100D型电子万能实验机等,对经Al-Ti-B细化处理的AZ91D镁合金铸态组织及固溶-时效态的显微组织和力学性能进行了观察和分析。结果表明：分布在铸态AZ91D镁合金晶界的网状β-Mg17Al12相在T4热处理过程中逐渐溶解,使得合金的硬度下降,而抗拉强度升高;T6热处理后,合金组织中出现不连续析出与连续析出的β-Mg17Al12相,使得抗拉强度和硬度明显提高;不同的热处理使合金的断口发生明显变化。     

AZ91镁合金中La的吸收率及其影响因素

在AZ91镁合金熔体中添加不同含量的La元素进行精炼实验,定量地测定在973～993 K下、Al含量为8.0%～9.5%时La元素吸收率的变化。结果表明:当La元素添加量大于0.2%、Al含量大于9%时,La的吸收率稳定在(75±5)%;当La含量小于0.2%、Al含量小于9%时,La的吸收率随La添加量的增加而增大。大量的La元素以Al11La3化合物形式存在于镁合金基体中形成弥散组织。     

不同搅拌速度下AZ91D镁合金熔体非枝晶组织的形成机理

以AZ91D镁合金为试验材料,采用双螺旋半固态浆料制备装置,研究了在液相线附近施加不同搅拌速度时,镁合金熔体凝固过程中非枝晶组织的形成机理及演变特征。结果表明:搅拌温度为605℃,搅拌速度950 r/min时,坯料组织中初生α-Mg变得细小圆整,主要以球状晶为主,由于强烈的搅拌使得熔体内部温度场与浓度场均匀,有利于晶核生长成球状;搅拌温度为590℃时,在较低的搅拌速度下就可以观察到球状初生α-Mg晶粒,且随着搅拌速度的提高,组织中初生α-Mg数量增多,晶粒逐渐变得细小、圆整,主要由于搅拌速度的增大对球晶的生长起到了抑制作用。     

Al-Ti-C对AZ91D合金显微组织影响

研究了不同Al-Ti-C含量对AZ91D镁合金铸态及T6态金相组织的影响。分析表明,在一定的范围内,随着Al-Ti-C中间合金的加入,AZ91D合金晶粒尺寸逐渐变小,晶粒被细化;影响AZ91D合金晶粒尺寸的原因是Al-Ti-C中间合金中存在Al4C3和TiC复合颗粒形核相。     

新型Al-Ca-C中间合金对AZ91合金的细化作用

以Al粉、CaC2粉为原料,采用粉末冶金及原位合成法制备了一种新型Al-Ca-C中间合金用于AZ91合金的晶粒细化,Al-Ca-C中间合金中含有Al4C3、CaAl2、CaAl4相.试验表明,该中间合金对AZ91镁合金有良好的晶粒细化作用.当加入1.0％的Al-Ca-C中间合金时,AZ91合金的晶粒尺寸由原来的120～150 μm减小到40～50 μm.分析认为镁合金的细化机理为,Al4C3充当了α-Mg的异质形核核心,熔体中Ca与C原子则由于成分过冷进一步促进了晶粒细化.     

AZ91D薄板搅拌摩擦焊

实现了厚度为2.2 mm铸造镁合金AZ91D薄板的搅拌摩擦焊和钨极氩弧焊,分析了搅拌摩擦焊工艺参数对焊接接头成形的影响和接头组织变化,考察了搅拌摩擦焊接头的力学性能.在搅拌头旋转速度为1 380 r/min时得到了比较理想的焊接接头,而1 960 r/min的转速过大.接头不同区域所受的机械力和热量不同,显微组织明显不同.搅拌区晶粒细小,显微硬度和强度都有所提高.搅拌摩擦焊接头力学性能与热输入有关;与氩弧焊接头相比,搅拌摩擦焊接接头的性能更好.     

挤压温度对AZ91D合金组织性能的影响

为提高AZ91D镁合金的综合性能,对其进行热挤压变形。分别采用300、330、360、390、420℃五个挤压温度,挤压比为45,在6300kN快速成形油压机上进行正挤压,并对挤压试样进行拉伸测试和金相观察。结果表明,热挤压变形过程发生动态再结晶,晶粒细化并均匀化,有效提高了合金综合性能。并且随温度升高,抗拉强度和屈服强度都有升高趋势,但是自390℃之后,虽然再结晶彻底,但晶粒逐渐长大,所以屈服强度继续增大而抗拉强度降低。390℃下挤压,其抗拉强度可达390MPa,屈服强度达288MPa,伸长率达11%,为较好的工艺方案。     

AZ91镁合金在冷却系统中的耐腐蚀性

运用电化学方法研究一种水杨酸Schift 碱化合物(Salcn)对AZ91镁合金在30%乙二醇水溶液(30%EG/W)中的腐蚀行为的抑制作用。用扫描电镜观察合金在30%乙二醇水溶液(30% EG/W)中的腐蚀前、后的形貌。在室温下,添加这种水杨酸Schift碱化合物对AZ91镁合金的腐蚀抑制作用不明显,但在高温下,由于合金表面化学吸附了抑制剂而使其耐腐蚀性得到增强;随着抑制剂浓度的增加,镁合金表面吸附更多的抑制剂,从而使抑制作用的增强。     

合金化对AZ91D镁合金组织与力学性能的影响

利用光学显微镜（OM）和X射线衍射（XRD）分析了分别加入合金化元素Ce，Si和Ca后AZ91D合金的铸态组织和相组成，测试了合金室温拉伸性能和硬度。结果表明：加入Ce和Si后合金组织中分别生成杆状Al4Ce和汉字状Mg2Si相，而加入Ca后无新相生成，加入的Ca主要固溶于β相中；Al4Ce和Mg2Si相在合金凝固过程中被推移到生长界面，Ca原子偏聚在生长界面前沿，从而阻碍枝晶的自由生长，细化合金铸态组织：Ce和Ca的加入可提高合金室温综合力学性能，且前者提高程度要高于后者提高程度，而Si的加入却降低合金室温综合力学性能。     

Effect of Ca on Corrosion Resistance Behavior of as-Cast AZ91 Magnesium Alloys

研究了0.5,1.0和1.5(质量分数,%,下同)的Ca对铸态AZ91镁合金微观组织和耐蚀性的影响。利用OM、SEM/EDS和XRD观察金相组织、进行微观分析和确定相组成。分别采用静态失重腐蚀、电化学腐蚀和盐雾腐蚀对不同成分的AZ91合金进行实验。结果表明,0.5Ca的存在没有形成任何新的金属间相,而是通过溶解于第二相和基质中抑制β-Mg17Al12相的不连续沉淀。AZ91-1.0Ca合金耐蚀性最好。AZ91-1.0Ca和AZ91-1.5Ca合金中出现了骨状的Al4Ca相,并且β相尺寸显著下降。在AZ91-1.0Ca合金中,β相分布十分均匀。因此,可以认为,随着不同含量Ca的加入,铸态AZ91镁合金耐蚀性的变化是由于其微观组织的变化而引起的。     

Ce对AZ91D镁合金力学性能与阻尼性能的影响

为了提高AZ91D 镁合金的力学性能与阻尼性能,利用OM(光学金相显微镜)和XRD 分析了金属型铸造不同Ce 含量AZ91D 合金的显微组织和相组成,测试了室温力学性能,用悬臂梁技术测量了其阻尼性能。结果表明,AZ91D合金中加入一定量Ce 后生成的Al4Ce 相被推移到生长界面,阻碍枝晶的自由生长,从而细化合金铸态组织;Ce 能提高AZ91D 合金室温抗拉强度,而对其屈服强度和延伸率影响不大,Ce 能提高合金的阻尼性能;AZ91D-0.7%Ce 合金晶粒细化效果佳,力学性能较理想,阻尼性能最高;合金的阻尼行为可用Granato-Lücke 理论来解释。     

AZ91D镁合金线膨胀系数的测定

采用自制的千分表线膨胀仪,测定了AZ91D镁合金加热温度与膨胀量的关系,并通过同归分析求得AZ91D镁合金在特定加热速度下的膨胀量与温度的关系式,进而求得在特定的加热速度下AZ91D镁合金的线膨胀系数与温度的关系式,丰富了镁合金的物性参数数据,而且为镁合金的其他研究与应用提供了理论参考依据.     

AZ91镁合金泡沫材料的制备

利用NaCl颗粒作为预制型,采用渗流铸造方法制备了AZ91泡沫合金,样品孔隙之间具有良好的连通性。泡沫密度为0.724g/cm3,孔隙率为0.602。压缩试验结果表明,AZ91镁合金泡沫材料的塑性变形能力明显高于铸态AZ91镁合金。在孔隙被压合的过程中,泡沫材料在低应力条件下发生剪切破坏。这一变形机制在金属泡沫材料中尚未见到报道。     

AZ91HP镁合金流变压铸工艺与性能研究

采用自行开发的锥桶武半固态浆料制备装置,并结合实验室压铸机,研究了AZ91HP镁合金流变压铸成形的工艺与性能.结果表明:内锥桶转速越大,成形件内部晶粒越细小,转速为600 r/min时,初生α-Mg固溶体主要由近球形颗粒组成,颗粒尺寸细小圆整,平均尺寸为38～40μm;剪切温度较高时,成形件内部初生α-Mg晶粒较粗大,圆整度较好;剪切温度较低时,初生α-Mg品粒较细小,圆整度相对较差.不同工艺下流变压铸件抗拉强度及伸长率均高于普通液态压铸件,其中抗拉强度提高10%～15%,伸长率提高40%以上.     

AZ91镁合金微弧氧化处理研究

研究了AZ91镁合金的微弧氧化处理,结果表明,在不同处理时间AZ91镁合金表面分别形成了厚度为28～106 μm的陶瓷膜层.膜层分外层膜和内层膜两层,内层膜质地较为致密;外层膜质地较为疏松.疏松层主要成分为Mg2SiO4 和 MgSiO3,致密层主要成分为MgO.     

挤压铸造AZ91D合金工艺参数的研究

为了提高挤压铸造AZ91D合金制件的质最,在实验室条件下,运用多因素正交实验,采用不同工艺参数对该镁合金的成形性进行了研究.试样经力学性能测试和显微组织分析,结果表明:浇注温度为730℃、挤压压力为100MPa、保压时间为25s时所得试样晶粒细小,析出了更多的第二强化相β(Al_(12)Mg_(17)),试样的综合力学性能最好.     

AZ91镁合金的抗高温蠕变性能和腐蚀性能的研究近况

概述了AZ91镁合金抗高温蠕变性能和腐蚀性能方面的研究近况。重点介绍了近年来微合金化、材料复合对AZ91镁合金抗蠕变和腐蚀性能的影响,提出了对AZ91镁合金今后发展方向的看法。     

MICROSTRUCTURAL FORMATION MECHANISM OF SEMI-SOLID AZ91D ALLOY

With the help of an electromagnetic stirring device and alloy melt quenching technology, the microstntcture of semi-solid AZqlD magnesium alloy slurry stirred by a rotationally electromagnetic fieM was studied and the experimental results are shown as the following. The primary α-Mg grains are refined obviously when the slurry is stirred by a rotational electromagnetic field during continuously cooling and they are eventually changed to fine rosette grains or spherical grains. If the above semi-solid slurty is further stirred isothermally for some time, much more spherical primary α-Mg grains can be obtained. If the melt is first cooled down to a given semi-solid temperature and then starts being stirred by the rotational electromagnetic field, the primary α-Mg dendrites will be large, and a longer time will be taken and a larger stirring power will be needed for the secondary army of the dendrites to be remelted on the roots to prepare an ideal semiolid slurry. Theoretical analysis indicates that the strong flow motion leads to a more even temperature field and a solute field and stronger man-made temperature fluctuation in the AZglD magnesium alloy melt so that the spherical primary α-Mg grains are increased in the slurry. Moreover, all the measures promoting the temperature fluctuation will be favorable to the formation of spherical primary α-Mg grains and all the factors increasing the arm＇s root remelting difficulty will be favorable to the formation of rosette-type primary α-Mg grains.