钕对AZ91镁合金铸态组织的影响

利用光学显微镜、电子探针和X射线衍射仪研究Nd对AZ91镁合金铸态显微组织的影响，并利用Imagetool软件测量晶粒尺寸和面积。结果表明：少量Nd对α-Mg晶粒有显著的细化作用，平均晶粒尺寸由108μm降至约31μm，晶粒面积也明显减小，Nd的最佳加入量为0．5％。此外，Nd的加入致使β-Mg17Al12相弥散细小，组织中出现了粒状或针状Al3Nd化合物。     

触变成型镁合金铸件热处理显微组织的演变

通过金相显微镜、SEM及XRD等观察手段研究了触变成型AZ91D镁合金铸件固溶、时效处理时显微组织的演变。结果表明:触变成型AZ91D镁合金在415℃时固溶处理时β相溶解入α-Mg固溶体的速度比高压压铸的快。在固溶处理初期,铝元素从β相扩散至块状初生α-Mg相,导致块状初生α-Mg晶粒周围形成富铝晕圈。时效处理时,触变成型铸件在5h左右硬度达到峰值,高压压铸铸件在12h左右达到峰值。触变成型铸件时效析出方式存在片层状不连续析出和针状连续析出两种。     

电磁场对AZ91镁合金凝固态组织的影响

利用XRD和OM分析等手段研究了高频电磁场对AZ91合金凝固态组织的影响。结果表明：无磁场作用时,晶粒尺寸约为180μm,其组织的固相颗粒为树枝状。在磁场作用下AZ91的晶粒有所细化,晶粒尺寸约为120μm,晶粒变得圆整。用石英管作为加热容器会使石英管中的硅与镁反应生成Mg2Si。离石英管壁越近,合金中的Mg2Si越多。     

高压热处理对AZ91D镁合金组织的影响

采用高压六面顶压机对AZ91D镁合金进行热处理。使用X射线衍射仪、金相电镜、场发射扫描电镜研究热处理压力对AZ91D镁合金微观组织的影响。结果表明,高压热处理后的镁合金的仍由基体α-Mg和β-Mg17Al12相组成,但高压热处理后β-Mg17Al12相的形态和分布发生了明显变化。随着压力的增大,β-Mg17Al12相析出量减少,Al原子在基体中的固溶度增加。此外,高压热处理可细化晶粒,压力为2 GPa时效果最佳。     

微量B对AZ91镁合金显微组织与力学性能的影响

以AZ91-0.5Sr镁合金为研究对象,利用XRD、SEM以及拉伸性能测试研究了微量B对AZ91-0.5Sr镁合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,添加Al-3B中间合金后,AZ91-0.5Sr合金的晶粒有所细化.AZ91-0.5Sr合金是由α-Mg固溶体和离异共晶形成的β-Mg17Al12相组成.添加B后,合金中出现新相Al4Sr.加入w(B)=0.03%后,合金的平均晶粒尺寸由原来的约125 μm降低到约80 μm.AZ91-0.5Sr合金的抗拉强度和伸长率分别是137 N/mm2和1.9%.加入w(B)=0.09%以后,合金的抗拉强度达到151 N/mm2,提高了10.2%,力学性能有所改善.     

热处理对压铸镁合金化学镀层组织和性能的影响

采用化学镀方法在AZ91D压铸镁合金表面获得N i-P镀层,研究了不同热处理温度对镀层的组织和性能的影响。结果表明:镍层中P含量为6.22 wt%,镀层组织为非晶+少量纳米晶组织。随热处理温度升高原始镀层中的非晶组织中先形成镍纳米晶,然后纳米晶镍伴随晶化过程进行迅速长大,并在镍基体上析出N i12P5和N i3P相。镀层与基体的结合强度在350℃附近达最大结合强度为3.7 MPa,镀层硬度在400℃附近达最大值为825 HV;盐雾腐蚀实验表明镀层耐腐蚀性能良好,连续盐雾8 h未出现腐蚀斑点。经过不同的热处理,镀层的耐蚀性随着热处理温度的提高而下降。     

AZ91D镁合金电火花堆焊组织及腐蚀性能

采用与母材同质的电极材料,在AZ91D镁合金母材上进行电火花堆焊,研究了焊缝的组织、界面特征及腐蚀性能.结果表明,通过优化的工艺参数可以获得组织均匀、致密的电火花堆焊焊缝.焊缝组织晶粒尺寸在1~5μm之间,由过饱和的α-Mg相、Mg₁₇Al₁₂相以及亚稳态Al Mg相所组成;焊缝与母材之间为冶金结合,形成超薄层熔化互扩散结晶型结合界面,母材一侧没有形成明显热影响区,焊缝保持电极原有的成分;焊缝耐蚀性能优于母材,细化的晶粒组织提高腐蚀的均匀性,过饱和的α-Mg相和晶界上网状连续分布的β相降低腐蚀速率,是其耐蚀性能提高的主要因素.     

La对AZ61镁合金组织及性能的影响

研究添加稀土La含量为(0,0.5,1.0,1.5)％对AZ61合金的微观组织及室温力学性能的影响.结果表明:加入0.5％ ～1.5％的稀土后,铸态AZ61合金组织中的β-Mg17Al12相明显变得细小,形成了针状的Al11La3相.当稀土含量超过1.0％时,针状的Al11 La3相开始粗化长大,β-Mg17 Al12相的网状结构开始分离,变得细小;La的加入可以提高AZ61合金力学性能,当加入的La含量为1.0％时,AZ61合金的力学性能最好.因此,AZ61合金中加入La的质量分数为1.0％时,为合金化的最佳值.     

Reheating microstructure of refined AZ91D magnesium alloy in semi-solid state

By means of equal channel angular extrusion (ECAE) test, upsetting test and metalloseope, reheating mierostruetures of raw casting ingots, materials prepared by SIMA and materials extruded by ECAE in semi-solid state were investigated. The results show that compared with those of raw casting ingots and materials prepared by SIMA, reheating microstrueture of materials extruded by ECAE is the best and the final grain size is the finest. With increasing holding time, a growing phenomenon occurs in reheating microstrueture of materials extruded by ECAE, which can be described by Ostwald ripening law. The average grain size increases firstly, subsequently decreases and the shape factor of grains approaches to 1 as the reheating temperature increases. With increasing equivalent strain, the average grain size decreases. This demonstrates that reheating material extruded by ECAE technology is a good method to prepare AZ91D magnesium alloy semi-solid billets.     

形变及时效对AZ91镁合金组织和力学性能的影响

通过对均匀化退火后的AZ91镁合金热挤压以及随后的时效处理,分析了形变及时效过程对材料组织与性能的影响.结果表明:AZ91镁合金在320和380 ℃挤压时发生了动态再结晶,组织比铸态细化,力学性能大幅度提高;随后的时效处理进一步提高了挤压镁合金的力学性能.经380℃挤压及200℃,10 h的时效处理后,其抗拉强度σb可达357 MPa,延伸率δ达到8%.     

冷却速率对Mg-Gd-Y三元镁合金凝固组织影响的相场模拟

结合Mg-Gd-Y体系热、动力学模型,首次考虑冷却速率,建立了Mg-Gd-Y三元镁合金的相场模型。应用该模型模拟了GW103(Mg-1.69mol%Gd-1.32mol%Y)合金在不同冷却速率下的凝固组织微观形貌和成分分布。采用重力铸造法制备GW103合金并对其进行实验表征以验证相场模型。结果表明,GW103合金呈不发达枝晶形貌且一次枝晶臂具六次对称性,二次枝晶臂呈突起状且无更高次枝晶臂。在多晶粒相场模拟中,随着冷却速率的增加GW103微观组织细化,晶粒尺寸减小、一次枝晶臂变细、二次枝晶臂数目减少。较高的冷却速率加剧了Gd和Y在枝晶间的溶质富集现象,令成分分布更不均匀。     

AZ91镁合金挤压组织与性能的试验研究

通过对AZ91镁合金不同条件下的热挤压成形试验,结果发现,均匀化退火可提高材料塑性,使伸长率由1.8%提高至5%.相对于平模、锥模而言,流线型挤压模具可改善材料的流动性,制备出光滑完整的AZ91棒材.挤压后合金棒材的强度和塑性同时提高,抗拉强度可达340 N/mm2,屈服强度超过260 N/mm2,伸长率超过12%.SEM扫描电镜分析显示,合金中的第二相为晶界上粗大的Mg17Al12和晶粒内部弥散分布的AlxMny.挤压后Mg17Al12可被碎化,α基体晶粒平均直径细化至20 μm,而AlxMny则和铸态的相同,平均直径5 μm.     

冷却速度对Fe-Cr-B合金显微组织的影响

介绍了将Fe-Cr-B合金1050℃×30 min奥氏体化后经水冷、空冷和炉冷3种不同的冷却速度处理后对其显微组织和韧性的影响。采用光学显微镜、SEM、EDS和XRD对热处理后的组织进行了观察和分析。结果表明,奥氏体化后不同的冷却速度对基体组织的形貌没有产生明显的影响,并且,在晶界上呈连续分布的、粗大的网状硼化物也只是出现了局部断裂,边缘变得更加圆整。然而,冷却速度的变化对于基体上分布的析出相颗粒却有着显著的影响。随着冷却速度的下降,基体上析出相颗粒的数量逐渐增多、部分颗粒尺寸增大,并且,分布的不均匀性也在逐渐加强。其具体表现形式为:新析出相颗粒倾向于沿着在晶粒内部已经由析出相颗粒密集析出而形成的亚晶界或亚相界上优先析出。从而,使得这些部位逐渐由一根线条扩大为一个区域,这样的组织现象与Fe-C合金中析出相颗粒的析出规律是不相同的。XRD检测表明:这些析出相颗粒为M23(C,B)6和M6(C,B)。与Fe-C合金不同的是:Fe-Cr-B合金的韧性随奥氏体化后冷却速度的升高而增大,但增大的幅度不大。     

热处理对AZ80镁合金结构及性能的影响

利用环境扫描电镜（ESEM）和透射电镜（TEM）研究了时效温度对AZ80镁合金析出相的影响,测定了析出相／基体的位向关系,分析了不同析出相的析出机理及其对合金性能的影响．实验中观察到β-Mg17Al12析出相的一种新的析出方式一颗粒状卢相沿晶界及孪晶处形核、生长．AZ80镁合金高温（310℃）时效时,析出相为连续析出,呈菱形片状或颗粒状．其中前者在晶内均匀形核生长,与基体的基面平行,对合金性能有一定强化作用;而后者分布于晶界,它的出现大大降低了合金性能．时效温度降低（〈250℃）,将出现不连续析出相,呈片层状,其片层与基体基面平行或垂直,在晶界形核并向晶内生长,随着不连续析出相的生长,将推动晶界向前移动,不连续析出相对合金的性能强化效果较大．     

Effect of Gd on microstructure and stress corrosion cracking of the AZ91-extruded magnesium alloy

AZ91 and AZ91–xGd (x = 0.5, 1.0, 1.5 wt%) magnesium alloys are extruded into plates. The addition of Gd promotes the formation of Al₂Gd, effectively reducing the volume fraction of the β-Mg₁₇Al₁₂ phase and making the banded structures of the extruded magnesium alloys thinner. The corrosion weight loss tests and electrochemistry analyses demonstrate that Gd significantly improves the pitting resistance of the AZ91 in 3.5-wt% NaCl solution saturated with Mg(OH)₂. Slow strain rate tensile tests show that in a corrosive environment, compared with AZ91, the elongation to failure of the AZ91–1.0Gd alloy is increased by 47%, and the alloy exhibits excellent stress corrosion resistance in this study. The fracture mode of AZ91 is changed from typical intergranular fracture to a mixture of transgranular and intergranular fracture in the corrosion solution by adding Gd. The mechanism of Gd to improve the stress corrosion resistance of the AZ91 magnesium alloy is that Gd increases the corrosion resistance, especially the pitting of AZ91.     

挤压比对AZ31镁合金组织结构的影响

试验研究了挤压比对AZ31镁合金组织结构的影响.结果表明,258℃挤压变形镁合金在形变初期容易出现孪晶,再结晶晶粒一般出现在晶界和孪晶附近.挤压比小时动态再结晶晶粒平均尺寸为2 μm,动态结晶细化了晶粒.随着挤压比增大,晶粒尺寸减小,组织趋于均匀.挤压比达到16时,动态再结晶基本完成.挤压比为25时,能得到晶粒细小且均匀的组织,平均晶粒尺寸为7.3 μm.     

Effect of initial microstructure on superplastic deformation of AZ70 magnesium alloy

The mechanical properties and deformation mechanism of semi-continuously casting and as-extruded AZ70 magnesium alloys in a wide range of grain sizes(from 14 to 103μm)were investigated at 653 K and 1×10-3s -1.It is discovered that with reducing grain size,flow stress is weakened and plasticity is improved and even superplasticity exhibits.SEM and OM were used to clarify the deformation mechanism.It is suggested that dynamic recrystallization(DRX)is the coordination deformation mechanism of grain boundary sliding(GBS)for coarse grain,and cavity and intracrystalline slip are the coordination deformation mechanisms of GBS for fine grain.     

流变铸造镁合金AZ31B的热/力模拟

采用双螺旋流变铸造工艺制备了镁合金AZ31B的棒坯,利用Gleeble-3000型热/力模拟机研究了流变铸造和普通连铸棒坯在变形温度为250～400℃,变形速率为0.001～5 s-1,最大变形量为60%时的热压缩变形行为.分析了材料流变应力与变形量、变形温度和应变速率之间的关系,比较了两种不同铸造工艺对热塑性变形行为的影响.结果表明:流变铸造坯料在变形过程中的形变均匀性明显优于普通铸造的,因此不需预处理即可直接进行塑性成型;350℃以上热变形流变铸造坯料的变形抗力明显小于普通铸造坯料的;流变铸造使AZ31B合金的塑性加工性能得到改善;产生这种差别的主要原因是普通铸造坯料组织为粗大树枝晶,而流变铸造坯料组织为细小等轴晶.     

温变形对AZ31镁合金组织的影响

为了有效细化镁合金的晶粒 ,以提高其力学性能 ,通过对铸态AZ31进行等温压缩实验 ,并采用现代微观分析手段 ,研究变形参数对AZ31镁合金组织的影响。结果表明 :2 10℃变形可以显著地细化铸造AZ31合金的晶粒 ,其尺寸可由铸态的约 10 0 μm减少到 5 μm左右 ;同时证明温变形能明显提高镁合金的抗拉强度。