Mg-Gd-Y变形镁合金的组织结构与性能

对时效后的Mg-Gd-Y合金进行了组织结构及性能的分析.结果表明,该合金有明显高于AZ80合金的硬度,但是抗拉强度只有400 MPa.因为中间合金未充分溶解,难以得到单一的过饱和相.析出的β'相标定结果为简单正交结构,而不是底心正交结构.     

预时效对变形镁合金组织与力学性能的影响

与铸造镁合金相比,变形镁合金可获得更高的强度、更好的延展性以及更多样化的力学性能,从而满足多样化镁合金结构件的应用需求.但由于变形镁合金绝对强度低、塑性变形能力差,其应用范围受到了极大的限制.近期研究发现,对变形镁合金进行预时效处理能够显著提高合金的综合力学性能,因此总结和归纳预时效对变形镁合金的影响具有重要的理论参考价值和实践指导意义.预时效是在塑性加工前进行时效处理的一种时效方法,预时效处理可通过欠时效、峰值时效和过时效等工艺调控析出相的大小、形状、分布和位向,析出相在后续的加工变形过程中具有改善材料组织与性能的重要作用.预时效提供的析出相,在后续塑性加工变形过程中为动态再结晶提供形核核心,促进动态再结晶,细化晶粒,激活非基面滑移,弱化基面织构,且晶界析出相可显著抑制晶粒长大,有效阻碍位错运动,也可使位错累积增多,小角度晶界增多.此外,增加析出相含量能减小晶粒尺寸,抑制{1012}拉伸孪晶的形核和长大,增加{1011}压缩孪晶和{1011}-{1012}双孪晶含量,这些孪晶增加了动态再结晶的形核核心,改变了晶粒取向,进而大幅提高了合金的强度、屈服应力和峰值应力,同时也保证了合金的延展性,极大地改善了镁合金的综合力学性能.本文针对Mg-Al系、Mg-Zn系、Mg-Sn系和Mg-RE系等四系合金,总结分析了预时效对变形镁合金组织与性能的影响,着重从压缩、拉伸、挤压和轧制等变形工艺角度进行综述,为制备综合力学性能优良的镁合金提供参考.此外,本文指出了预时效变形镁合金在未来的发展动态和研究重点.     

Y对ZK60镁合金组织与性能的影响研究

以ZK60为母合金,通过添加不同量的稀土元素Y,制备了2种Mg-Zn-Y-Zr合金.用扫描电镜和X射线衍射对合金铸态组织进行观测和分析发现,在ZK60合金中添加质量分数为1.04%的Y后,组织中析出I相(Mg3Zn6Y).当Y的加入量增至2.10%,合金组织中主要析出W相(Mg3Zn3Y2)伴有微量的I相.I相和W相呈层片状分布在晶界处,有少量呈棒状,分布在晶内.这些细小、弥散分布的第二相对合金产生显著的强化作用,改善了合金的热加工性能,使得ZK60合金易热裂的缺点得到明显改善,在340～380℃温度范围内挤压没有发生热裂.实验表明,添加Y的挤压棒材的拉伸强度有较大幅度提高,延伸率略有增加.     

添加Gd对变形镁合金AZ31组织与力学性能的影响

研究了在变形镁合金AZ31中添加稀土元素Gd对合金铸态和轧态组织与性能的影响。结果表明:加入AZ31中的Gd元素形成了稀土相Al2Gd和Al-Mn-Gd的混合相,使β-Mg17Al12相的数量减少甚至消失。铸态合金中的少量Gd元素削弱了Al的晶粒细化作用,使组织粗化;而当Gd元素的含量提高时Gd开始发挥晶粒细化作用,使合金的晶粒显著细化。对于轧态合金,加入Gd元素后形成的Al2Gd相能促进合金在轧制过程中的动态再结晶,使孪晶数量减少,加工硬化作用减弱,晶粒尺寸细化。而过量的Gd元素形成粗大的第二相,使合金组织粗化。因此,适量的Gd元素可使轧态AZ31合金的强度降低而延伸率提高,其中在350℃轧制的AZ31-0.8Gd合金的延伸率最高(为13.4%),不含Gd的合金延伸率仅为5.4%。     

热处理对挤压变形AM20镁合金疲劳性能的影响

本文研究了固溶处理和固溶＋时效处理对挤压变形AM20镁合金低周疲劳性能的影响。结果表明,不同制度的热处理对挤压变形AM20镁合金循环变形抗力的影响与外加总应变幅的高低有关;不同处理状态的挤压变形AM20镁合金的塑性应变幅、弹性应变幅与疲劳断裂时的载荷反向周次之间的关系可分别用Coffin--Manson和Basquin公式来描述。此外,不同处理状态的挤压变形AM20镁合金的循环应力幅与塑性应变幅之间呈线性关系。     

Mn对Mg-4Zn变形镁合金组织与性能的影响

目的 研究Mn对Mg-4Zn合金再结晶组织演变和力学性能的影响,发展高性能Mg-Zn-Mn变形镁合金。方法 以Mg-Zn镁合金为研究对象,利用Mn元素的固溶强化增塑、刺激再结晶形核和钉扎再结晶晶界的特点,通过Mg-Zn-Mn挤压镁合金的显微组织以及室温力拉伸和压缩力学性能测试,分析挤压过程中显微组织的演变和成分对力学性能的影响。结果 Mg-4Zn-2Mn合金平均晶粒尺寸为~7 μm,其拉伸屈服强度、抗拉强度、伸长率、压缩屈服强度和拉压不对称性分别为226 MPa,316 MPa,17%,171 MPa,0.75。结论 合金化元素Mn可有效细化变形镁合金的再结晶组织,随Mn元素含量的增加,Mg-Zn合金再结晶组织不断细化,未再结晶区域增加,合金力学性能增加,拉压不对称性改善。     

变形镁合金晶粒细化及热处理后的组织和性能

通过变形方法细化晶粒提高镁合金塑性.大挤压比(100:1)可获得细晶镁合金挤压薄板,其晶粒尺寸为2.5-12.5μm;大挤压比+轧制确保合金获得平均晶粒尺寸小于5μm的细晶镁合金薄板.通过优化再结晶退火制度使合金具有最佳的组织结构和良好的力学性能.在523K保温20min后细晶(晶粒尺寸小于12.5μm)镁合金板材具有良好的热拉深性能,能成功拉深出质量完好的筒形件,而晶粒尺寸大于25μm,出现不良的热拉深现象.     

热处理对AZ91D及AZ71镁合金组织及力学性能的影响

研究了热处理工艺对AZ91D及AZ71镁合金显微组织及力学性能的影响。结果表明，在AZ91D和AZ71镁合金中，温度升高，β相含量都是先增加后减小，400℃时合金中的口相几乎消失，完全由α基体相组成；硬度都是先减小后增加，235℃时硬度最大；耐冲击性都是先减小后增加，235℃时耐冲击性最低。     

热处理对AZ91D及AZ71镁合金组织及力学性能的影响

研究了热处理工艺对AZ91D及AZ71镁合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,在AZ91D和AZ71镁合金中,温度升高,β相含量都是先增加后减小,400℃时合金中的β相几乎消失,完全由α基体相组成;硬度都是先减小后增加,235℃时硬度最大;耐冲击性都是先减小后增加,235℃时耐冲击性最低。     

挤压变形对MB15镁合金及组织性能的影响

对MB15镁合金进行热处理,然后进行挤压试验,挤压变形MB15镁合金组织以剪切条纹和细小的α再结晶等轴晶为基本特征.挤压变形可显著地细化镁合金晶粒并提高镁合金的力学性能.随挤压比的增大,晶粒细化程度增加;强度、硬度随挤压比的增大而增大.所制定的工艺合理,挤压出的管材、型材有较好的力学性能.     

热处理工艺对包套挤压镍微合金化TiAl合金组织与性能的影响

以包套挤压镍微合金化TiAl合金为研究对象,研究了热处理工艺对合金组织和室温、800℃拉伸性能的影响.结果表明,70%变形量包套挤压合金经(α γ)双相区1250℃热处理获得了再结晶完全的双态组织,其中不含有残留的层片结构;挤压合金经(α2 γ)双相区退火处理后,合金室温拉伸屈服强度为535MPa,抗拉强度为650MPa,延伸率为3%;800℃拉伸屈服强度为365MPa,抗拉强度为400MPa,延伸率为156%,这种组织有利于进一步加工成形,使超塑成形成为可能.     

快速加热感应热处理对TiAl基合金组织与性能的影响

采用GP-30（A）感应加热设备,研究了快速加热、慢速冷却循环热处理对TiAl基合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,利用该工艺可获得晶团尺寸约为50μm,层片间距约为0.12μm的细小全层片组织,可以较大幅度地提高压缩力学性能,最佳综合性能可达屈服应力745.1MPa,最大流变应力1672.12MPa和压缩率19.4%,经感应热处理和时效后的室温压缩断裂仍为较典型的解理断裂。     

热处理对TP347H钢组织结构及力学性能的影响

本文通过800--900℃的加速老化试验,研究热处理过程中TP347H钢的组织结构及力学性能的变化特征。结果表明：800℃,58h热处理,原奥氏体晶粒尺寸稳定,碳化物颗粒在晶界及晶内弥散析出;900℃,5．5h高温热处理后,析出碳化物聚集长大,导致晶界宽化。经900℃,5．5h高温处理后,TP347H钢仍为韧窝聚集型断裂,但断裂面相对平整,韧窝细而浅,且沿基体晶界有二次裂纹扩展。上述组织结构的变化导致热处理过程中TP347H钢的强度持续降低,而塑性先增加,后降低。     

热处理对TC6钛合金组织和力学性能的影响

本文对比研究了四种典型的热处理工艺对TC6钛合金组织和性能的影响,并且详细研究了等温退火对TC6钛合金组织和性能的影响。结果表明：冷却速度的提高,合金组织形貌没明显的改变,但亚稳相的比例升高,有析出强化;等温退火中加热温度的提高,a晶粒有明显的粗化现象。普通退火、等温退火、双重退火、固溶时效四种热处理方式的常温和高温强度依次增高而塑性降低;对于等温退火,经920℃／1．5h,FC＋620℃／2h,AC热处理,TC6钛合金可以获得较好的综合力学性能。     

固溶处理温度对GH3625合金热挤压管材微观组织和力学性能的影响

采用SEM、EDS和XRD等手段研究了不同固溶处理温度对GH3625合金热挤压管材组织性能的影响。结果表明,1 120℃是合金组织和力学性能的一个转折点。当固溶处理温度为910~1 120℃时,由于晶界处NbC相的钉扎作用,使得晶粒长大缓慢,合金硬度和强度缓慢下降;当固溶温度超过1 120℃时,NbC相大量回溶,钉扎作用减弱或消失,晶粒急剧长大,合金硬度和强度的下降趋势明显增大。随着固溶温度的升高,合金断口中的韧窝变得大而深邃,塑性逐渐提高;当固溶温度超过1 120℃时,拉伸断口基本以韧窝为主。GH3625合金热挤压管材在固溶处理时间为1h时的最佳固溶处理温度为1 120℃。     

Zn添加对挤压态Mg-Al-Ca-Mn合金微观组织和力学性能的影响

目的 研究不同含量Zn元素对镁合金塑性、强度的改良效果.方法 以Mg-Al-Ca-Mn合金为基础,采用热挤压成形加工方法,分析不同Zn含量对其显微组织和力学性能的影响.结果 Zn元素可以改变挤压态镁合金的显微组织,对其主合金相影响不大,但可以改变衍射峰强度.Zn元素可以提高挤压态镁合金的屈服强度和伸长率,提高镁合金韧性...     

退火处理对AZ31B镁合金薄板组织及性能的影响

研究了AZ31B镁合金薄板不同温度、时间退火处理后的组织和性能。结果表明,镁合金薄板经退火处理后,强度略有下降,伸长率明显提高;在250℃退火保温30min可获得晶粒尺寸为3～5μm的细晶组织,且薄板的综合性能较好;热处理对镁合金薄板的各向异性没有明显作用。     

合金元素对Fe-Al-Cu合金的组织与性能的影响

研究了不同含量的钛、锰、硼及其交互作用对70.8Fe18.7Cu10.5Al(w/%)合金铸态组织与性能的影响。结果表明:合金由铁固溶体、铜固溶体及弥散分布于铁固溶体中的析出相组成。钛、硼的加入可细化结晶组织并提高合金的抗拉强度;加入适量的钛、锰、硼可使合金获得较好的综合力学性能。     

热处理工艺对BT22钛合金组织和性能的影响

研究了两级退火工艺参数对BT22钛合金显微组织和室温拉伸性能的影响.研究发现:热处理后的显微组织为α+β的两相组织,晶粒形状较为规则,晶界上有连续和不连续的α相,晶内分布着点状、球状和短杆状的α相;BT22钛合金强度在830℃(T1)出现极大值,随着等温淬火温度(T2)的升高及时效温度(T3)的降低而增高,塑性的变化规律与强度相反;等温淬火的冷却方式(υ2)对合金的性能影响不大,BT22合金具有低速冷却的淬火性能,淬透性能极好.