GWN751K镁合金组织和性能研究

采用OM,SEM,TEM,XRD等手段,研究了不同状态的GWN751K镁合金的组织和性能。结果表明:铸态合金主要由基体和网状共晶组织构成,σb=215MPa,σ0.2=187MPa,δ=3.5%,DSC曲线存在明显的低熔点吸热峰;经过535℃,16h热处理,共晶组织分解,晶界残留富Mg-Y相,晶粒尺寸明显长大,合金的力学性能有所改善,σb=240MPa,σ0.2=189MPa,δ=10%,DSC曲线低熔点吸热峰消失;合金经过挤压后,发生动态再结晶,力学性能显著提高,σb=320MPa,σ0.2=260MPa,δ=18%,最主要的原因是挤压后合金中存在高密度位错以及细小的晶粒,可显著提高合金的强度和塑性;经过时效后,合金的平均断裂强度达到400MPa以上,但塑性明显降低。铸态合金二次裂纹主要存在于晶界的共晶组织中,535℃,16h热处理以及挤压后的合金二次裂纹主要是在晶粒内部。     

Mg-6wt%Zn-1wt%Mn镁合金均匀化处理研究

利用差热分析仪(DSC)、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和显微硬度测试仪,对不同的均匀化热处理工艺下铸态ZM61镁合会组织转变和成分均匀化效果进行了表征.并采用求显微硬度方差大小的方法对均匀化过程中的两个重要参数--温度和时间进行了深入探讨.结果表明:铸态ZM61镁合金显微组织中存在严重的枝晶偏析,枝晶问有粗大的呈网状分布的Mg-Zn相,枝晶内部和枝晶臂间也存在大块状化合物;温度是均匀化过程中的主导因素,过度延长保温时间对均匀化作用不大;ZM61镁合会较优的均匀化工艺:330℃×16h+420℃×2h.     

均匀化处理对AZ91镁合金组织和力学性能的影响

为改善铸态AZ91镁合金的力学性能和成形加工性能,对铁模铸造试样进行了均匀化退火处理,退火温度范围为350—450℃,退火时间范围为5—24h．均匀化退火后Mg17Al12相呈细小的颗粒状分布在α-Mg基体上,枝晶偏析大部分得到消除．力学性能实验结果表明,铸态AZ91镁合金的抗拉强度约为163MPa,延伸率为3．2％;经过380℃,15h均匀化退火,可获得最高延伸率达11．2％,抗拉强度243MPa;经过420℃,5h均匀化退火,可获得最高强度达246MPa,延伸率达10％．     

2124铝合金的均匀化热处理

采用光学显微镜、差热分析、扫描电镜、能谱分析、透射电镜和X射线衍射研究2124铝合金铸态与均匀化态的显微组织演化和成分分布.结果表明:2124铝合金的铸态组织枝晶偏析严重,在晶界存在很多低熔点共晶相,合金中元素Cu,Mg和Mn在晶内及晶界分布不均匀;经过均匀化处理后,2124铝合金组织中的非平衡相逐渐溶解,各组元分布趋于均匀;该合金的过烧温度为504 ℃,最佳均匀化制度为(490 ℃,24 h),该制度与均匀化动力学方程得到的结论基本一致.     

AZ31镁合金铸坯均匀化退火

研究了一种新的均匀化退火工艺对AZ31镁合金铸坯组织转变和成分均匀化的影响,保温温度为530、540和550 ℃以及保温时间为30、60和90 min.结果表明,AZ31镁合金在固相线温度以下应尽可能提高退火温度,同时缩短退火时间可使铸坯达到较好的均匀化效果,消除大部分枝晶偏析,γ-Mg_(17)Al_(12)相在α-Mg基体上呈细小的颗粒状分布; AZ31镁合金铸锭的优化退火工艺为540 ℃保温60 min.     

铸态AZ80镁合金均匀化处理及高温塑性研究

通过光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)对组织进行分析,研究了不同均匀化退火温度和时间下铸态AZ80镁合金的显微组织,并进行了能谱(EDS)和XRD分析.通过晶粒大小和成分面积的对比确定最佳均匀化退火工艺为410℃×10 h.对AZ80镁合金的高温压缩性能和组织变化的研究发现,在300～400℃时,材料性能最好.     

挤压铸造AZ81镁合金均匀化热处理工艺研究

为改善挤压铸造AZ81镁合金组织的不均匀性,对铸态试样进行均匀化热处理。采用金相显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜对AZ81镁合金的组织与性能进行分析。结果表明:经400℃、8h均匀化处理后,AZ81合金有效地消除了枝晶偏析,改善了材料的组织状态;合金硬度由HRE73.72下降到HRE57.68,屈服强度由130MPa增加到138MPa,抗拉强度由226MPa增加到258MPa,伸长率则由7.6%增加到13.6%;试样的室温拉伸断口均为准解理断裂,经均匀化处理后断裂方式由沿晶界的脆性断裂转变为韧性穿晶断裂。     

稀土Er对ZK21镁合金组织的影响

研究了添加稀土Er（0～4.0%）对半连续铸造ZK21合金铸态和均匀化态组织的影响。结果表明,稀土Er的添加可有效细化铸态组织,加入2.0%的Er使合金的平均晶粒尺寸由94μm细化至62μm,减小了34%。Er在均匀化态合金中部分固溶于基体中,部分与Mg、Zn元素形成热稳定Mg-Zn-Er三元化合物相;当稀土含量高于0.5%时,合金中不存在二元Mg-Zn相。随着稀土含量的增加,Er在基体中的固溶度增大,化合物的体积百分数增多,与此同时,Zn在基体中的固溶度减少。合金的硬度在Er含量为2.0%时达到最大,这是基体中Zn、Er元素固溶强化和析出相强化的综合作用结果。     

Mg-4Zn-1Mn镁合金均匀化热处理及导热率

采用光学显微镜、X射线衍射、布氏硬度测试、扫描电镜、能谱分析等方法,研究新型Mg-4Zn-1Mn(ZM41)镁合金在铸态和不同热处理状态下的显微组织、成分、硬度变化规律。用激光闪射法测定其不同状态的热扩散系数,计算得到导热率值。以空位扩散机制为基础,研究均匀化扩散动力学过程,建立此合金的均匀化扩散方程。结果表明:铸态组织枝晶偏析严重,晶界上有许多粗大的Mg7Zn3非平衡结晶相,Mn以单质形式存在于合金中。经370℃×12 h均匀化热处理后,大部分的Mg7Zn3相已溶入基体。根据实验结果和均匀化动力学计算,确定最佳均匀化处理工艺为370℃×12 h。该合金室温导热率值为125.5 W/(m.K),比常见的镁合金如AZ系、AM系、AS系等的导热性能高出1倍左右。     

均匀化退火工艺对ZM21镁合金热变形行为的影响

将ZM21镁合金分别在Gleeble-1500D上进行热压缩和在500 t卧式挤压机上用工业铸锭进行热挤压试验,研究了均匀化退火工艺对合金变形后组织和热变形行为的影响.结果表明,随360 ℃均匀化退火时间的延长,ZM21镁合金热压缩变形的峰值应力不断降低;退火时间超过12 h后,峰值应力趋于稳定;同时随退火时间的延长,热压缩变形后的冉结晶晶粒尺寸不断增大,但显微组织越来越均匀.均匀化退火对ZM21镁合金挤压态的力学性能影响不大,但可降低挤压时的变形抗力,提高挤压速度,易于挤压成形.     

6070铝合金的均匀化热处理

通过OM、SEM、EDS、DSC和电导率等测试方法,研究了6070合金的均匀化热处理工艺及微观组织演变。结果表明,6070合金铸态组织中,大量非平衡凝固产生的一次相Mg₂Si沿晶界聚集分布,圆盘状Q相分布于晶内。合金经535℃×12 h均匀化处理后,铸态一次相基本回溶,均匀化效果较好。均匀化后合金元素主要以细小弥散相形式在铝基体中析出,导致合金导电率升高。550℃为合金起始过烧温度,合金组织中开始出现近似三角形的复熔相和晶界复熔变宽的过烧特征,随着均匀化温度的升高和时间延长,合金过烧加重,导电率下降,晶粒和含Mn弥散相尺寸变大,同时形成粗大过烧相Q相。     

Mg-Gd-Y-Mn耐热镁合金的压缩变形行为研究

采用Gleeble-1500热模拟机对Mg-Gd-Y-Mn稀土镁合金在温度为300～500℃、应变速率为0.001～1.0s-1、最大变形程度为60%的条件下,进行恒应变速率高温压缩模拟实验研究.分析了实验合金高温变形时流变应力与应变速率及变形温度之间的关系以及组织变化,计算了表观激活能及相应的应力指数,为选择这种合金的热变形加工条件提供了实验依据.结果表明:合金的稳态流变应力随应变速率的增大而增大,在恒应变速率条件下,合金的真应力水平随温度的升高而降低;在给定的变形条件下,计算得出的表观激活能和应力指数分别为200kJ·mol-1和5.1.根据实验分析,合金的热加工宜在400～500℃温度范围内进行.     

Mg-Gd-Y-Zr耐热镁合金的压缩变形行为

采用GLEEBLE-1500热模拟机对Mg-Gd-Y-Zr稀土镁合金在温度为300～500℃、应变速率为0.000 1～1.0 s-1、最大变形程度为50%的条件下,进行了恒应变速率高温压缩模拟实验研究,分析了实验合金高温变形时流变应力与应变速率及变形温度之间的关系以及组织变化,计算了塑性变形表观激活能及相应的应力指数,为选择这种合金的热变形加工条件提供实验依据.结果表明:合金的稳态流变应力随应变速率的增大而增大,在恒应变速率条件下,合金的真应力水平随温度的升高而降低;在给定的变形条件下,计算得出的塑性变形表观激活能和应力指数分别为260 kJ/mol和5.6.根据实验分析,合金的热加工宜在400～500℃温度范围内进行.     

均匀化处理对AZ31B镁合金铸锭组织与性能的影响

研究了均匀化处理对商业生产半连铸AZ31B镁合金扁锭铸造组织、显微硬度和性能的影响,探索了合理的均匀化处理工艺,为后续轧制工序的顺利进行提供了保障。结果表明,经均匀化处理后,AZ31B镁合金铸锭消除了枝晶偏析,部分第二相溶解,组织更加均匀,显微硬度和强度明显下降,塑性大大提高。     

稀土在变形镁合金中的应用

综述了稀土在变形镁合金中的作用和应用情况。重点阐述了Mg-RE—Zr系变形镁合金的析出强化作用及塑性变形行为。稀土在变形镁合金中的应用具有十分广阔的前景。     

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。     

富铈稀土对镁合金起燃温度的影响

镁合金在压铸过程中容易发生氧化燃烧,在目前的阻燃方法中,以添加合金元素法的效果最明显。作者通过对添加富铈稀土的研究,认为富铈稀土的添加同样对镁合金的阻具有显著作用,例如添加1％的富铈稀土,起燃温度提高约170℃,可直接暴露在大气中熔炼镁合金。扫描电镜和X射线衍射分析表明,稀土的分布由试样的内部向表面逐渐增多,镁合金表面膜基体金属中原来的MgO疏松结构转变由MgO,Ce2O3和AI2O3及Mg17Al12组成的复合致密结构,具有很好的防燃效果。由此结论为：具有丰富镁、稀土资源的中国,应将镁合主燃研究的重点放在添加稀土、防止镁合金氧化燃烧这方面,以促进镁合金在我国的广泛应用。     

AZ91D镁合金的均一化前处理与化学镀Ni-P

采用新型环保的均一化前处理工艺在AZ91D镁合金表面制备了化学镀Ni-P镀层。研究了前处理过程中AZ91D基体微观形貌、镀层沉积过程、成分和相结构。研究结果表明：基体表面的β相在前处理过程中被选择性去除,表面组织得到均一化,从而获得均匀致密的浸Zn层。Ni-P颗粒均匀形核生长,并最终形成致密的镀层。镀层具有优良的耐腐蚀性能。