Si和Ca对铸态Mg-5Sn-0.5Sr合金组织和性能的影响

为了提高镁合金的耐热性能,在Mg-5Sn-0.5Sr合金中加入Si和Ca等合金化元素,设计了Mg-5Sn-0.5Sr-xSi(x=1,2)和Mg-5Sn-0.5Sr-xSi-0.5Ca(x=1,2)合金.采用x-射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)与扫描电镜(SEM)研究了合金的相组成及显微组织,并利用力学性能试验机测定了合金的拉伸性能.结果表明,Mg-5Sn-0.5Sr-xSi(x=1,2)合金组织由沿α-Mg晶界析出的共晶Mg₂Sn、Mg₂Si相与α-Mg晶内初生MgSnSr相组成,且Mg₂Si相的质量分数随Si元素的增加而增加.对于Mg-5Sn-0.5Sr-xSi-0.5Ca(x=1,2)合金而言,加入Ca元素能够显著促进初生(Ca,Sr)MgSn相的形成,而抑制晶界上Mg₂Sn相的析出.     

Al、Zn含量对铸态Mg-5%(wt)Sn合金组织性能的影响

通过金相观察、扫描电镜、XRD分析以及硬度测试,研究添加2%~3%(wt)Al、1%~2%(wt)Zn对铸态Mg-5%(wt)Sn组织与性能的影响。实验结果表明:在Mg-5%(wt)Sn合金中,凝固组织主要由α-Mg、Mg2Sn相组成,添加合金Al、Zn后,会形成少量β-Mg17Al12和?-Mg32(Al,Zn)49相。Al、Zn均对合金的性能有提高的作用,其中Al更为明显。     

Mn对Mg-5Sn-2Al-Zn合金组织及力学性能的影响

利用纯镁锭、锡锭,纯铝粒、锌粒及含锰10%的镁锰中间合金制备Mg-5Sn-2AlZn-xMn合金(x=0、0.2、0.5及0.8),对Mn的含量进行调整,通过光学显微组织分析、XRD分析、扫描电镜(EDS)以及室温抗压强度测试,研究不同Mn含量对合金铸态、固溶后组织及力学性能的影响。结果表明:Mg-5Sn-2Al-Zn合金组织主要由α-Mg相、Mg_2Sn相以及较少量的β-Mg_(17)Al_(12)相组成;Mn含量的增加促进了Mg_2Sn相和β-Mg_(17)Al_(12)相在枝晶间的析出分布,并使枝晶细化;对不同Mn含量的合金进行室温压缩实验,表明当Mn含量在0.2%和0.5%时室温力学性能较好,固溶态合金的抗压强度由不含Mn时的355MPa分别提高到370MPa和360MPa,铸态合金也由不含Mn时的350MPa提高到360MPa;当含Mn达到0.8%时,颗粒状的第二相分布明显增多,其力学性能也急剧下降。     

快速凝固Mg-6wt．％Zn合金的制备及微观组织研究

采用雾化-双辊急冷法成功制备了快速凝固Mg-6Zn合金薄片,并利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、差示扫描分析和透射电子显微镜对该合金的微观组织和物相种类进行了分析。结果表明,快速凝固Mg-6Zn合金具有细小的等轴晶组织,其相组成为α-Mg和Mg51Zn20,以及少量的MgZn2和Mg2Zn3;与铸态合金相比,合金的微观组织显著细化,同时合金中存在一定数量的位错。     

凝固冷速与时效时间对CaMgSn形态的影响

针对CaMgSn形貌对Mg-Sn-Ca系合金的力学性能具有重要的影响,研究了慢冷、快冷及时效处理对CaMgSn组织形貌的影响规律.分别采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和维氏硬度计对比分析了不同处理条件对Mg-3Sn-2Ca-3Cu（质量分数/%）合金微观组织、相结构和硬度的影响.Mg-3Sn-2Ca-3Cu合金慢冷组织主要由α-Mg、CaMgSn、Mg2Ca、CuMg2和Mg2Sn构成,其中CaMgSn为粗大的棒状相;快冷及时效处理后,CaMgSn的形态发生了明显的改变,在时效48 h时,转变为近球状形貌.时效处理后,合金的维氏硬度得到了明显的提高,在时效48 h时达到最高值77.随时效时间延长,表现为硬度的降低和第二相与基体的脱离.     

Mn对Mg-Zn-Ca-Mn合金显微组织和力学性能的影响

为了研究不同Mn含量对Mg-2Zn-0.5Ca-xMn新型医用镁合金显微组织和力学性能的影响,利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和电子万能试验机分析Mg-2Zn-0.5Ca-xMn镁合金析出相、热挤压显微组织及力学性能.结果表明:铸态Mg-2Zn-0.5Ca-xMn合金组织主要由α-Mg基体组成,热处理前后第二相成分均为Mg0.97Zn0.03、MgZn2、Mg2Ca及Mn颗粒;Mn以单质形式弥散分布于基体内,细化铸态Mg-2Zn-0.5Ca-xMn合金晶粒,并且阻碍热挤压过程中动态再结晶晶粒长大,使晶粒尺寸随着Mn含量的增加而减小;随着Mn含量的增加,挤压态Mg-2Zn-0.5Ca-xMn合金强度逐渐增加,塑性有所降低.Mn质量分数为1.5%的合金抗拉强度最大,达245MPa;Mn质量分数为0.5%的合金断面收缩率和断后伸长率较大,分别为31%和12.5%.     

Al对Mg-5Gd镁合金铸态显微组织和相组成的影响

高性能镁稀土合金中常常含有较多的贵重金属Y和Zr,研究用便宜的元素代替贵重元素而不影响力学性能具有重要的意义.利用OM,SEM-EDS,TEM-EDX研究了质量分数为0～1%的Al对Mg-5Gd合金显微组织、相组成的影响.结果表明:少量的Al能显著细化α-Mg枝晶,Gd与Mg形成Mg5Gd化合物,在晶界和晶内均匀分布.Al与合金中的Gd形成高熔点、硬质的、短棒状Al3Gd分布于晶界,并随着Al含量的增加,Al3Gd的数量增加.当Al含量超过0.8%后,Al与合金中的Mg形成脆性的Al12Mg17相,严重降低材料的塑性.     

热作用对喷射沉积Mg-7Al-1.5Zn-4.5Ca-1Nd合金坯组织的影响

采用喷射沉积方法制备了Mg-7Al-1.5Zn-4.5Ca-1Nd合金,通过对沉积态合金不同温度加热处理后试样的组织观察,分析了此合金的相变及组织演变特征。结果表明:喷射沉积坯晶粒细小,组织分布均匀,组织中含有α-Mg、Mg17Al12、MgZn2、Al2Ca和Ca2Mg6Zn3等相;当加热温度从350℃升到520℃时,喷射沉积坯组织有明显的变化,Mg17Al12相溶解,Ca2Mg6Zn3分解为Mg2Ca和MgZn2相,高温时析出了新相Mg12Nd;且硬度随着加热温度的升高而持续下降。     

Zn对Mg-9Gd-3Y-0.5Zr合金相图及显微组织的影响

为了明确Zn元素对Mg-9Gd-3Y-0.5Zr合金的影响,采用多相平衡相计算软件Pandat计算了Mg-9Gd-3Y-xZn-0.5Zr(质量分数x=1%~6%)合金相图,分析了Zn含量对Mg-9Gd-3Y-0.5Zr合金相平衡的影响.采用示差扫描量热仪、光学显微镜、扫描电镜及能谱仪对Mg-9Gd-3Y-xZn-0.5Zr合金的相变温度及室温相组成进行了验证.结果表明:该系合金计算相变温度结果与实验测试结果基本吻合;计算和实验分析结果显示该合金室温平衡组织为a-Mg+Zr+Mg5Gd+Mg24Y5+MgZn,随着Zn含量的增加,Mg5Gd、Mg24Y5相含量逐渐增加.在非平衡凝固条件下,在晶界处生成板块状MgZn相.当Zn的质量分数为6%时,520℃,8 h+200℃,168 h处理后,合金晶界处发现两种化合物相Mg(Gd0.2Y0.2Zn0.6)和Mg5(Gd0.25Y0.25Zn0.5).     

铸态Mg-Sn二元合金的显微组织与力学性能

通过光学显微金相定量分析、SEM扫描电镜及EDX分析、XRD分析以及抗拉强度、显微硬度测试等实验手段,研究添加量0～10%(wt)Sn的铸态Mg-Sn二元合金的显微组织与力学性能。实验结果表明,显微硬度随Sn的增加而增加,Mg2Sn的第二相强化是主要原因。Sn≤5%(wt)时,合金的抗拉强度和伸长率随Sn的增加而增加,Sn的细晶强化起到了主要作用。Mg-10%Sn的抗拉强度、特别是伸长率降低,细晶强化作用消失和脆性的Mg2Sn颗粒数量增多是主要原因。     

Mg—Sr—Y中间合金对AZ31镁合金铸态组织的影响

采用光学金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、XRD等对Mg—Sr-Y中间合金、AZ31-0．5％Sr和AZ31-0．5％Sr－1．5％Y的组织、相结构进行研究。结果表明,Mg—Sr—Y中间合金的组织由基体α—Mg相、沿晶界分布的枝晶状的共晶组织（Mg17Sr2＋Mg11Y）组成,Sr、Y可以细化AZ31镁合金晶粒,其细...     

Mg—Sr—Y中间合金对AZ31镁合金铸态组织的影响

采用光学金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、XRD等对Mg—Sr-Y中间合金、AZ31-0．5％Sr和AZ31-0．5％Sr－1．5％Y的组织、相结构进行研究。结果表明,Mg—Sr—Y中间合金的组织由基体α—Mg相、沿晶界分布的枝晶状的共晶组织（Mg17Sr2＋Mg11Y）组成,Sr、Y可以细化AZ31镁合金晶粒,其细化效果与Sr、Y含量有关。     

一种高硬度铸造镁合金

设计了一种成分（质量分数/%）为Mg-8Zn-6Al-3Cu-3Ca-1.5Mn-1Si的合金,利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射和维氏硬度计研究了自然冷却、快速冷却及时效处理对合金显微组织和硬度的影响.Mg-8Zn-6Al-3Cu-3Ca-1.5Mn-1Si合金慢冷组织主要由α-Mg、Mg2Cu6Al5、CaMgSi、Mg2Zn3等相构成,没有出现Mg17Al12相.合金经快冷后,抑制了第二相从基体中的析出;时效10 h后,CaMgSi相以细小的块状相均匀析出.合金具有较高的硬度值,在时效时间10 h时最大HV值达到111.     

Cu含量对汽车车身板用Al-1.0Mg-1.0Si-0.6Mn合金显微组织的影响

采用金相、SEM/EDS、XRD等研究了Cu含量对汽车车身用Al-1.0Mg-1.0Si-0.6Mn（in wt.%）铝合金结晶相及合金板材晶粒的影响规律.结果表明：Al-1.0Mg-1.0Si-（0.1~0.7）Cu-0.6Mn合金中主要存在部分可溶的浅灰色不规则条块状Al8（FeMn）2Si和黑色条块状或骨骼状结晶相Mg2Si,及完全可溶的球状或椭球状主要含Al1.9CuMg4.1Si3.3多相共晶产物;随着Cu含量增加,铸态合金中主要含Al1.9CuMg4.1Si3.3的共晶产物数量逐渐增多,而Mg2Si和Al8（FeMn）2Si结晶相变化不明显;同时,固溶后合金板材的再结晶晶粒变得越来越细,尽管Cu含量对合金冷轧板的晶粒尺寸影响不明显.     

Microstructures, mechanical properties and compressive creep behaviors of as-cast Mg-5%Sn-（0-1 .0）%Pb alloys

The microstructures, tensile properties and compressive creep behaviors of Mg-5%Sn-(0–1.0)%Pb (mass fraction) alloys were studied. The microstructures of the Mg-Sn-Pb alloys consist of dendritic α-Mg and Mg₂Sn phase. The addition of Pb can refine the size of Mg₂Sn phase and grain size, reduce the amount of Mg₂Sn phase at grain or inter-dendrite boundaries and change the distribution of Mg₂Sn phase. Pb exists in the Mg₂Sn phase or dissolves in α-Mg matrix. The mechanical properties of the tested alloys at room temperature are improved with the addition of Pb. When the Pb content is over 0.5%, the mechanical properties are decreased gradually. The Mg-5%Sn-0.5%Pb shows the best ultimate tensile strength and elongation, 174 MPa and 14.3%, respectively. However, the compressive creep resistance of the Mg-Sn-Pb alloys is much lower than that of the Mg-Sn binary alloy at 175 °C with applied load of 55 MPa, which means that Pb has negative effects on the compressive creep resistance of the as-cast Mg-Sn alloys.     

三种Mg—Gd—Y系合金显微组织分析

为了进-步研究不同热处理状态对Mg-Gd-Y系合金显微组织的影响,采用光学显微镜（（）M）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射仪（XRD）分析了Mg-20Gd、Mg-20Y和Mg-9Gd-3Y合金恒温处理前后的微观组织与相组成．研究结果表明：Mg-20Gd、Mg-20Y和Mg-9Gd-3Y合金在室温的平衡态显微组织分别是0t-Mg＋GdMg5、0t-Mg＋Mg24Y5和a-Mg＋GdMg5＋Mg24Y5;实验合金在520℃8h＋300。C144h恒温处理后,Mg-20Gd合金中有平衡相GdMgs和非平衡相Mg3Gd,其中析出相为MgGds;Mg-20Y合金中有平衡相Mg2aYs,其中析出相是Mgz-Ys;Mg-9Gd-3Y合金中有平衡相GdMg5、Mg24Y5和非平衡相Mg2Gd,析出相为GdMg5与Mg24Y5．