直流脉冲磁场对Mg_(97)Y_2Cu_1合金组织和性能的影响

研究了直流脉冲磁感应强度和脉冲频率对长周期结构增强Mg97Y2Cu1合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,直流脉冲磁场在0~0.25 T范围内,随着磁感应强度的提高,合金的初生相逐渐细化,第二相逐渐粗化,且含量逐渐增加。在1~5 Hz范围内,脉冲频率对合金组织的影响较小;当脉冲频率增加至10 Hz时,合金的初生相最为细小,第二相分布最均匀,含量最高。随着磁感应强度或脉冲频率的增加,合金的抗拉强度和伸长率总体上逐渐提高;当磁感应强度为0.25 T时,合金的抗拉强度和伸长率较常规条件分别提高了42.5%和106.0%。     

复合磁场对Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织的影响

对比研究了未处理、直流磁场处理、脉冲磁场处理及直流-脉冲复合磁场处理对长周期结构增强Mg97Y2Cu1合金凝固组织的影响,并研究了复合磁场处理条件下不同的脉冲磁感应强度、脉冲频率、模具预热温度及浇注温度下合金的晶粒大小。结果表明,经复合磁场处理后,合金的凝固组织明显改善,其效果好于单一的直流磁场处理或脉冲磁场处理;合金的初生相转变为细小的等轴晶或蔷薇状晶,第二相分布变得均匀和连续,体积分数提高。当脉冲磁感应强度在0~0.25T、脉冲频率在1~10Hz范围内,随着脉冲磁感应强度或脉冲频率的增大,合金的晶粒尺寸逐渐减小。在20~600℃范围内,随着模具预热温度提高,合金的晶粒尺寸先减小后有所增大;在650~750℃范围内,随着浇注温度的提高,合金的晶粒尺寸先增大后减小。     

超声对Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织和力学性能的影响

研究了不同输出功率(0~900 W)和作用时间(0~120s)的超声波对长周期结构增强Mg97Y2Cu1合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,经超声熔体处理后,合金的凝固组织及力学性能均得到了改善,其第二相由连续网络状变为均匀弥散状;随着功率或处理时间的增加,合金的初生晶粒先细化后粗化,转折点分别为700 W和60s。当功率为700 W,处理时间为60s时,合金的综合性能最好,其抗拉强度和伸长率分别为198 MPa和15.4%,较常规铸造条件分别提高了23.8%和105%。     

Zr和超声对Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织的影响

对比研究了Zr、超声以及Zr和超声复合处理对长周期结构Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织的影响,同时考察了复合处理条件下,不同的超声输出功率、处理时间和施振温度对合金凝固组织的影响。结果表明,Zr和超声均可以显著细化合金的凝固组织,且Zr和超声复合处理对合金凝固组织的细化效果最佳;在复合处理条件下,当超声输出功率在0~900 W范围内,超声处理时间在0~120s范围内,随着输出功率或处理时间的增加,合金的晶粒逐渐细化;在660~730℃范围内,随着超声施振温度的降低,合金的晶粒逐渐细化。     

Zr对Mg_(97)Y_2Cu_1合金组织与性能的影响

研究了0~1.2%的Zr含量对长周期结构增强Mg97Y2Cu1合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,Zr可以显著细化合金的初生晶粒,使第二相分布变得均匀。在合金中加入Zr后,生成了少量颗粒状的CuZr2相,分布在α-Mg基体中。随着Zr加入量的增加,合金的力学性能逐渐提高;当Zr加入量为1.2%时,合金的抗拉强度和伸长率分别为218MPa和9.4%,较未合金化处理的试样分别提高了26%和62%。     

机械振动对Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织和力学性能的影响

研究了不同电压(0~300 V)下机械振动对长周期结构增强Mg97Y2Cu1合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明:在机械振动的作用下,合金的凝固组织显著细化,力学性能提高。随着电压的增加,合金的初生相尺寸逐渐减小,其形态由发达的树枝晶转变为细小的等轴晶或蔷薇状晶体,第二相分布变得均匀和连续;合金的抗拉强度和伸长率总体上逐渐提高;当电压为300 V时,合金的抗拉强度和伸长率较常规铸造条件分别提高了84.5%和158%。     

纵向直流磁场对Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织及力学性能的影响

研究了0~0.15 T的纵向直流磁场对长周期结构增强Mg97Y2Cu1合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明:纵向直流磁场可以细化合金的初生晶粒,使第二相分布变得均匀且连续,提高晶内溶质含量;随着磁场强度的增加,合金的晶粒尺寸总体上逐渐减小,力学性能逐渐提高,X射线衍射图谱最强峰由(002)变成了(101);当磁场强度为0.15T时,合金的抗拉强度和伸长率较无磁场处理的试样分别提高了20%和40%。     

直流磁场下熔体温度对Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪研究了直流磁场作用下的熔体温度对Mg97Y2Cu1合金凝固组织的影响。结果表明:施加直流磁场并控制熔体温度,合金的凝固组织得到改善,其初生相转变为破碎的枝晶,第二相分布变得均匀和连续。在直流磁场作用下,随着熔体温度的提高,合金的晶粒尺寸先增大后减小,其转折点为750℃;在相同的熔体温度下,磁场处理后的合金晶粒尺寸均比未处理时小。直流磁场对合金的结晶取向能产生显著的影响,合金X射线衍射图谱的最强峰从(0002)面转移到(1010)面;熔体温度对合金的结晶取向影响较小。     

直流磁场对Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织、结晶织构及力学性能的影响

研究了0~1.2 T的直流磁场对长周期结构增强Mg_(97)Y_2Cu_1合金凝固组织、结晶织构及力学性能的影响。结果表明:直流磁场可以细化合金的初生相,减少α-Mg基体中Y元素的含量。随着磁场强度的增加,{1 1 2 0}面织构先加强后减弱,其转折点为0.9 T,{10 10}面织构逐渐增强;合金的铸态抗拉强度和伸长率总体上逐渐提高,当磁场强度为0.9 T时,合金的综合力学性能最好,其抗拉强度和伸长率较无磁场处理的试样相比分别提高了96.6%和61.1%。     

热轧Mg_(97)Zn_1Y_2合金板材组织和力学性能的研究

采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和室温拉伸等方法,研究了总压下量分别为25%和50%的热轧Mg_(97)Zn_1Y_2(at%)合金板显微组织以及力学性能。结果表明:轧制过程中,具有14H长周期堆垛结构(LPSO)的Mg_(12)Zn Y相发生了扭折变形。随着轧制变形量的增大,LPSO相扭折变形程度增大。同时,轧制变形量较大的合金板材具有较强的基面织构,较高的抗拉强度和较好的塑性。     

Ti对Mg_(95.5)Y_3Cu_(1.5)合金组织和力学性能的影响

向含LPSO结构相的Mg_(95.5)Y_3Cu_(1.5)合金中添加Ti,主要考察Ti含量对合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,添加Ti能够显著细化合金中的初生α-Mg相。随着Ti含量增加,初生α-Mg相的晶粒尺寸呈先降低后增加的趋势。另外,合金的抗拉强度和伸长率均呈先提高后降低的趋势。当Ti含量为0.4%时(摩尔分数),合金的抗拉强度和伸长率均达到最大值,分别为168 MPa和6.4%,相比未添加Ti时提高了17.1%和39.6%。     

挤压铸造LPSO相增强Mg_(97)Zn_1Y_2合金的组织及性能

以Mg_(97)Zn_1Y_2合金为对象,利用超声振动处理制备半固态浆料,研究了半固态流变挤压成形工艺中挤压压力对合金组织及性能的影响。经过超声处理制备的半固态浆料直接浇注得到的合金中α-Mg晶粒尺寸减小,LPSO相也得到细化并均匀分布于基体中。经过挤压成形的合金,LPSO相得到进一步细化,在块状LPSO相上出现条状相,并且随着压力增大,条状相数量增多。合金抗拉强度和伸长率随着压力增大先升高后基本保持不变。最优挤压压力为100 MPa,此时合金的抗拉强度和伸长率分别为234 MPa和11.6%。     

机械搅拌对含长周期结构Mg_(97)Zn_1Y_2合金组织细化及性能的影响

过在合金凝固过程中施加机械搅拌制备含长周期结构的Mg_(97)Zn_1Y_2合金,通过改变搅拌时间以及搅拌转速工艺参数制备多组试样,研究机械搅拌对镁合金组织细化及力学性能的影响。通过光学显微镜、扫描电镜(SEM)观察合金的显微组织,利用显微硬度仪对试样进行了硬度测试,采用析氢法对试样进行耐腐蚀性能的测试,探究最佳搅拌时间及搅拌速率。研究结果表明:经搅拌处理后,试样的组织形态及尺寸发生不同程度的细化,合金的硬度及耐腐蚀性能也发生了较大变化。就本实验参数而言,搅拌速率为700 r/min、搅拌时间为2 min时合金力学性能最好。     

快速凝固Mg_(80)Cu_(18)Y_2合金薄带的组织与性能

采用单辊急冷法制取快速凝固Mg80Cu18Y2合金薄带,试验研究辊子转速、退火温度对Mg80Cu18Y2合金薄带组织和性能的影响,通过X射线衍射、差热分析、显微硬度测试、透射电镜等手段对薄带的组织和性能进行了观察与分析。试验结果表明:Mg80Cu18Y2合金薄带的组织呈完全非晶态,并且组织中存在大量的呈体心立方结构的Mg24Y5相。     

复合磁场对Mg_(93)Zn_6Y_1合金凝固组织和力学性能的影响

将脉冲磁场和稳恒磁场组成复合磁场作用于Mg_(93)Zn_6Y_1合金的凝固过程,分析复合磁场对合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,相比单一磁场,经复合磁场处理后合金的凝固组织细化更为显著,初生相的形貌转变为蔷薇状和多边形状共存,平均晶粒尺寸仅为146μm;第二相的形貌转变为不连续网状,其分布也更为均匀和弥散。经复合磁场处理后,合金表现出理想的综合力学性能,其室温下的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别达到172 MPa、231 MPa和3.39%,相比未处理合金提高了73.4%、68.6%和63.1%。     

超声-合金化处理对Al-20Mg_2Si合金组织和性能的影响

研究了未处理、P和La合金化处理、超声处理和超声-合金化复合处理对Al-20Mg_2Si合金凝固组织和力学性能的影响,并研究了复合处理条件下不同的超声参数对初生Mg_2Si相大小和力学性能的影响。结果表明,经过超声-合金化复合处理后,合金的凝固组织和力学性能显著改善,其效果好于单一的合金化处理或超声处理;与未处理试样相比,初生Mg_2Si相的尺寸减小68%,抗拉强度提高62.3%,伸长率提高47%。复合处理条件下,随着超声功率的增加,初生Mg_2Si相尺寸逐渐减小,力学性能逐步提高;随着处理时间延长,初生Mg_2Si相尺寸先减小再增加,但力学性能逐渐提高;随着超声处理温度的提高,初生Mg_2Si相尺寸先减小后增加,力学性能变化规律与之对应。     

锆元素对Mg_(97)Y_2Zn_1镁合金微观组织和力学性能的影响(英文)

研究锆元素对Mg97Y2Zn1镁合金微观组织和力学性能的影响。锆元素的添加可以细化铸态Mg97Y2Zn1合金的组织。在挤压过程中,Mg97Y2Zn1镁合金在原始晶界和第二相周围优先形核。锆元素的添加促进合金的再结晶过程,这是因为锆元素的添加使合金形成更多的晶界,从而提高了再结晶的形核率。此外,锆元素的添加还能够提高合金的强度和伸长率等力学性能。     

脉冲磁场处理对铁钴合金性能和微观组织的影响

针对铁钴合金高钴含量和均匀化过程缓慢导致的机械加工困难、所需后处理时间长的问题,利用多物理场活化烧结技术(Micro-FAST)制备了铁钴合金,并采用脉冲磁场处理技术对铁钴合金进行了改性处理,结合微观组织的分析,对脉冲磁场的作用效果进行了讨论。结果表明：脉冲磁场处理技术可以改善合金的晶界缺陷状态和晶内缺陷,促进错排原子移动至晶格点阵位置;经脉冲磁场处理后,铁钴合金的饱和磁化强度从197.38 emu/g提高到214.11 emu/g,提升约8.5%,矫顽力从62.85 Oe降低至51.38 Oe,降低约18.2%;同时改善了合金的残余应力状态,残余应力平均降低约8.62%。     

Be的添加对Mg_(58.5)Cu_(30.5)Y_(11)块体非晶合金微观组织和力学性能的影响

通过铜模铸造的方法制备了直径为3 mm的(Mg0.585Cu0.305Y0.11)100-xBex(x=3,5,7,10)合金的铸态试样。通过X射线衍射、差式扫描量热计、扫描电镜和电子试验机等,研究了合金的相组成、热性能、微观组织和力学性能。结果表明:在Mg-Cu-Y-Be铸态试样中,Mg Cu Y非晶基体里分布着包含Cu Y晶态相的Cu YBe非晶第二相。第二相的数量和尺寸随着Be的加入量的增大而增大。在单轴压缩载荷下,(Mg0.585Cu0.305Y0.11)100-xBex(x=3,5,7,10)合金的压缩断裂强度分别为866、954、1 086、953 MPa,而且在合金断口上观察到了韧性特征。表明Be的加入提高了合金的综合力学性能。     

快速凝固粉末冶金Mg_(80)Cu_(10)Y_(10)合金的组织与力学性能

采用快速凝固粉末冶金技术制备热挤压Mg_(80)Cu_(10)Y_(10)合金棒材,研究了快速凝固Mg_(80)Cu_(10)Y_(10)合金薄带及热挤压后合金的相结构,并对热处理工艺对合金棒材组织结构及力学性能的影响进行了分析.研究表明,采用单辊快速凝固法在辊速为1800 r/min下制备的Mg_(80)Cu_(10)Y_(10)合金薄带为完全非晶态;在热挤压过程中Mg_(80)Cu_(10)Y_(10)合金中有Mg_2Cu和Mg晶体相析出,其显微硬度比薄带有所提高,这与合金中细小Mg_2Cu颗粒的弥散析出有关;在450 ℃保温4 h后的热挤压Mg_(80)Cu_(10)Y_(10)合金中没有新相析出;随着热处理温度的升高或保温时间的延长,由于Mg_2Cu颗粒出现重溶及聚集长大现象,使得热挤压Mg_(80)Cu_(10)Y_(10)合金的显微硬度表现出逐渐下降的变化趋势.