铸造Mg-Zr-Er-Zn合金的力学性能和阻尼行为

通过电子显微镜、阻尼性能和力学性能测试等研究Mg-0.6Zr-0.6Er-1Zn合金力学性能和阻尼行为.结果表明:加入0.6%Er 1%Zn后,在晶界附近存在含Er和Zn的质点减缓了枝晶生长,起到细化Mg-0.6Zr合金组织的作用,使得其晶粒尺寸减小至60 μm左右,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到198.8MPa、83.0MPa和24.5%,较Mg-0.6Zr合金均有不同程度的提高,且比阻尼为48.1%,仍具有较高的阻尼性能.     

挤压工艺对Mg-4Al-1Zn-0.6Ca-0.6Si-0.4Nd合金组织和力学性能的影响

研究了不同挤压温度和挤压比对Mg-4Al-1Zn-0.6Ca-0.6Si-0.4Nd镁合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,挤压变形可以显著细化镁合金的晶粒,大幅度提高材料的抗拉强度,屈服强度和伸长率.较低的挤压温度和较高的挤压比配合可以更好地细化晶粒.在挤压比为16,挤压温度为330℃时,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率分别达到375MPa、305MPa、14％.     

挤压温度对Mg-9Gd-4Y-0.6Zr合金组织与力学性能的影响

为提高Mg-9Gd-4Y-0.6Zr合金的强度,研究了不同温度下的挤压组织对合金力学性能的影响。结果表明,随着挤压温度从500℃降低到400℃,其晶粒度也从126μm细化到7.4μm,抗拉强度和延伸率分别从200.1MPa和2.93%提高到312.4 MPa和5.6%。通过力学性能和晶粒尺寸之间的关系计算出该合金的Hall-Petch常数Ky为327.6 MPa.μm1/2,明显高于纯镁及常规镁合金的Ky。大量稀土元素的固溶及其第二相粒子对晶界和位错运动的阻碍作用是合金Ky值较高的主要原因。     

Nd在铸造Mg-Zn合金中的晶粒细化作用

为研究稀土元素Nd对Mg-Zn合金显微组织和力学性能的影响,在ZMgZn4合金中分别加入0.4%、0.8%、1.2%的稀土元素Nd,观察分析了试样的显微组织,测量了平均晶粒直径,并测定了合金的力学性能.结果表明,当ZMgZn4合金中Nd含量为1.2%时,其晶粒最细,力学性能最佳,平均晶粒直径由145 μm减小到42 μm,布氏硬度由76增加到87,伸长率由5.3%提高到9.3%,抗拉强度由149 MPa提高到169 MPa.     

热挤压Mg-6Zn-xCu-0.6Zr(x=0,0.5,1.0,1.5)合金的显微组织及力学性能

对Mg-6Zn-x Cu-0.6Zr(x=0,0.5,1.0,1.5)合金进行了熔炼并浇注在金属模中,然后进行了挤压成形试验。结果表明:铸态合金随着Cu含量的增加晶粒逐渐细化,第二相含量增多,其组织由α-Mg、MgZn_2及Mg Zn Cu相组成。合金经挤压后力学性能明显提高,其中挤压ZK60合金的动态再结晶较弱,晶粒细化程度较小。铸态合金组织中的第二相在挤压过程中被打碎,并沿着挤压方向分布。挤压态合金晶粒细化程度明显,其平均晶粒尺寸可达到10~13μm。Mg Zn Cu相呈短棒状分布在晶界,而Mg Zn2相呈细小的颗粒状分布在基体上。挤压态合金力学性能改善的原因可归结为细晶强化、第二相弥散强化及固溶强化综合作用的结果。其中挤压态Mg-6Zn-1.0Cu-0.6Zr力学性能最优,其抗拉强度、屈服强度及伸长率分别达到320.22 MPa,240 MPa和11.48%。     

Zr含量对Mg-5Zn-2Al镁合金组织与性能的影响

采用光学显微镜及拉伸试验机等手段,研究了Zr含量对Mg-5Zn-2Al合金铸态和热处理后显微组织及力学性能的影响.结果表明,Zr的加入使Mg-5Zn-2Al镁合金的铸态和热处理后的晶粒得到明显的细化.在铸态及热处理条件下,合金的抗拉强度与伸长率均呈现先上升后下降的变化趋势.对于铸态合金而言,Zr含量为0.6%时,Mg-5Zn-2Al合金的晶粒最为细小,并且其抗拉强度与伸长率均达到最大值,为215 MPa和12.563%.经热处理后,合金的抗拉强度较铸态得到了显著地提高.当Zr含量为0.6%时,合金的抗拉强度达到最大,为249 MPa.     

AZ31-xNd镁合金的微观组织与力学性能

研究了Nd 对AZ31镁合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,Nd的加入使AZ31合金组织中出现了颗粒状和针状的Al2Nd和Mg12Nd化合物,且高熔点的Al2Nd在合金凝固过程中首先析出;随着温度的降低,完全离异共晶化合物 Mg12Nd相析出;Nd含量为0.6%时合金的平均晶粒尺寸由68 μm降至29 μm,合金的铸态抗拉强度、屈服强度和伸长率最高,分别为245 MPa、171 MPa和9%.     

锆对镁锌合金组织及性能的影响

为探究金属Zr对镁锌合金组织及性能的影响,进行了深入试验研究,通过不同Zr添加量制备了镁锌合金,进行了合金的金相组织分析和力学性能测试分析.试验结果发现,一定量的金属Zr会对镁锌合金起到较为明显的晶粒细化效果,当Zr添加质量百分比为0.6％时,晶粒出现细化效果最佳状态,平均晶粒尺寸从146 μm细化到42 μm;力学性能测试中发现,经Zr细化最佳的相对未经Zr处理的抗拉强度由148.7 MPa提高到169.8 MPa,且断口组织更为细密均匀,对镁锌合金性能起到了一定的改善和提高.     

微合金化元素对7005铝合金铸态组织与性能的影响

采用金相显微镜、SEM、EDS等试验方法研究了Al-10Ti中间合金、细晶铝锭、Sc-Zr以及Ti-Sc-Zr等细化方式细化的7005铝合金铸态组织和铸态力学性能.结果表明,由Al-10Ti中间合金细化的合金晶粒最大,平均晶粒直径约为330μm;由细晶铝锭细化的合金晶粒明显变小,平均直径在170μm左右,抗拉强度由Al-10Ti细化时的280MPa提高到了304MPa,伸长率由3.2%提高到4.2%.由Sc-Zr细化的合金的晶粒直径约为50μm,抗拉强度达到了330MPa,但伸长率只有2%;由Ti-Sc-Zr细化的合金的晶粒直径约为35μm,力学性能最好,抗拉强度达到338MPa,伸长率达到4.5%.     

挤压Mg-12Zn-1.5Er镁合金的微观组织演变及力学性能

研究铸造及挤压Mg-12zn-1.5Er合金的显微组织及力学性能.结果表明:铸造Mg-12zn-1.5Er合金中的I相在挤压过程中被破碎,并且动态再结晶伴随着挤压过程发生,导致合金组织进一步细化.合金的晶粒为等轴晶,其平均晶粒尺寸为2～5μm;并且观察到大量的纳米级颗粒在动态再结晶晶粒中析出;与铸造合金相比,挤压合金的力学性能明显提高,这是因为组织细化、准晶强化及纳米级颗粒的析出强化;挤压合金的抗拉强度、屈服强度分别为359 MPa和318 MPa.