热处理对Mg-7Gd-2.5Nd-0.5Zr合金组织和力学性能的影响

通过金相显微镜、扫描电镜、透射电镜以及万能拉力试验机等,研究了Mg-7Gd-2.5Nd-0.5Zr(%,质量分数,下同)合金在固溶+人工时效情况下,显微组织和力学性能的变化。结果表明,铸态合金组织由α-Mg基体和粗大共晶相(α-Mg+Mg_5Gd+Mg_(12)Nd)组成,热处理后,合金组织中的颗粒方块相显著增多且长大,沿着晶界分布;合金组织析出的纳米尺寸颗粒方块相可有效强化合金性能。时效态合金的β'相形态类似纺锤形,彼此相互连接,夹角为120°,且有周期性。不同状态合金的室温抗拉强度分别为:铸态177.9 MPa、固溶态191.4 MPa和时效态247.1 MPa。     

Mg-5.52Zn-1.73Nd-0.71Cd-0.5Zr镁合金的热变形组织和力学性能

采用Gleeble-1500热模拟机研究Mg-Zn-Nd-Cd-Zr合金在温度为300～420℃、应变速率为0.001～1S-1、最大变形程度为80％的条件下的高温变形行为.采用光学显微镜及透射电镜研究Mg-Zn-Nd-Cd-Zr镁合金在不同压缩变形条件下的组织形貌特征.结果表明:在实验条件下,合金的流变应力-应变曲线...     

挤压Mg-12Gd-1Er-xSn-0.5Zr合金的微观组织和力学性能研究

稀土镁合金因优异的力学性能而备受关注,在航空航天、国防军工、汽车轨道等领域具有广阔的应用前景.添加其他合金化元素,研究其他非稀土合金元素对稀土镁合金的微观组织、时效行为及力学性能的影响规律是目前稀土镁合金研究的热点.本文将少量的Sn(0,0.2,0.4,质量分数,％)元素添加至Mg-12Gd-1Er-0.5Zr(GE121K)合金中,制备了GE121K-xSn挤压合金,通过时效硬化处理研究了Sn元素对合金硬化行为的影响规律.结果表明,添加Sn元素导致合金中形成了一种新型的MgSn(Gd,Er)相,它的含量随Sn元素增加而升高.MgSn(Gd,Er)相可显著促进合金中动态再结晶(DRX)的发生,但它含量变多、尺寸粗化也明显恶化了合金的强度和塑性.另外,Sn元素的添加使合金峰值硬化时间提前,但峰值硬度略有降低.     

Mg-7Gd-3Y-1Nd-2Zn-0.5Zr合金高温热变形行为研究

通过热模拟,微观组织观察等试验研究了Mg-7Gd-3Y-1Nd-2Zn-0.5Zr合金在高温下的热变形行为。结果发现:在变形过程中,晶界上的块状14H型LPSO结构相会垂直于压缩方向分布;随着变形温度的降低、变形速率的减小和变形量的增加,晶粒内部的针状14H型LPSO结构相不断增多;合金的热变形激活能为290.39 kJ/mol;在变形过程中,晶界上的块状14H型LPSO结构相可以起到诱导动态再结晶的作用。     

Mg-4Nd-2Gd-0.5Zr合金的热处理工艺优化

通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和维氏硬度计等仪器观察和分析了不同热处理工艺对Mg-4Nd-2Gd-0.5Zr合金组织和性能的影响。结果表明,铸态Mg-4Nd-2Gd-0.5Zr合金的组织主要由α-Mg基体和第二相(Mg₁₂Nd相和Mg₅Gd相)组成,经过热处理后合金组织中的相没有发生改变。铸态合金中的第二相主要以沿晶界分布的不连续网状和在晶粒内部的颗粒状形式存在,经固溶处理大部分第二相融入基体,后经时效处理又重新析出,此时合金中的析出相细小且弥散分布。Mg-4Nd-2Gd-0.5Zr合金的最佳热处理工艺为525℃固溶8 h,然后在225℃时效8 h,此时,合金的硬度达到峰值,为42.9 HV。     

Sn对铸态Mg-5Gd-3Y-0.5Zr合金组织和力学性能的影响

采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和电子拉伸试验机,研究了不同Sn含量对Mg-5Gd-3Y-0.5Zr合金显微组织、力学性能以及拉伸断口形貌的影响。结果表明,铸态Mg-5Gd-3Y-0.5Zr合金主要由基体α-Mg、Mg₅Gd和Mg₂₄Y₅相组成,Sn的添加能够细化合金组织,在合金中生成新相Sn₃Y₅,促进合金中第二相的析出。Mg-5Gd-3Y-0.5Zr-0.5Sn合金中第二相呈现出分布均匀的颗粒状,Mg-5Gd-3Y-0.5Zr-1.0Sn合金中部分区域出现了长条状第二相,Mg-5Gd-3Y-0.5Zr-1.5Sn合金中部分区域出现了方块状第二相。在本文研究范围内,随着Sn含量的增加,合金的抗拉强度、伸长率以及布氏硬度都呈现出先上升后下降的趋势。Sn含量为0.5%时,铸态合金综合性能最好,此时合金的抗拉强度、伸长率以及布氏硬度分别为177 MPa、6.87%和57.47 HBW,与无Sn合金相比分别提高了5.36%、12.25%和11.96%。     

Al-4.9Zn-1.6Mg-0.4Mn-0.1Zr-xEr合金时效行为研究

采用金相(OM)、透射电镜(TEM)及能谱分析(EDS)、硬度测试的方法研究了单级与双级时效热处理制度对Al-4.9Zn-1.6Mg-0.4Mn-0.1Zr-xEr合金板材硬度和显微组织的影响.结果表明,添加Er元素后合金中形成了纳米级的A13(Zr,Er)相,可以强烈地钉扎位错,细化再结晶晶粒.无论单级时效还是双级时效,Er元素的添加均可以提高合金的硬度,加快合金的时效硬化速率,使合金达到硬度峰值的时间缩短,但Er含量对提高合金硬度的影响不大.同时,晶界处出现的第二相颗粒析出带得到消除,合金中存在明显的沉淀无析出带.此外,Er元素可以促进Zn,Mg元素的固溶,而析出的A13(Zr,Er)颗粒又可以促进MgZn2相的析出.     

拉伸温度对快速凝固Mg-8Zn-0.5Y合金组织和性能的影响

利用SEM、XRD和EBSD等分析方法研究快速凝固Mg-8Zn-0.5Y镁合金的拉伸断口及形变过程中的组织演变,分析了拉伸温度对合金组织和性能的影响。结果表明:快速凝固Mg-8Zn-0.5Y镁合金组织由准晶Mg_3Zn_6Y与α-Mg共同构成,晶粒平均尺寸60μm左右。随拉伸温度的提高,镁合金的抗拉强度和屈服强度均随之减小,而伸长率则表现出明显的增加趋势。在室温条件下合金拉伸断口凹凸不平,300℃拉伸后有大量的扁圆韧窝。快速凝固Mg-8Zn-0.5Y镁合金在室温拉伸得到形变组织体积分数为23%,宽度均值2μm;随着拉伸温度增加至300℃,晶内形成了比晶粒具有较大取向差的且保持平行分布状态的大角晶界胞状组织结构。     

高温固溶处理对Mg-15Gd-2Zn-0.6Zr合金组织结构及力学性能的影响

通过光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和力学试验,研究了510℃下固溶处理20h所得Mg-15Gd-2Zn-0.6Zr合金的组织结构及力学性能。结果表明,铸态Mg-15Gd-2Zn-0.6Zr合金主要由树枝状α-Mg基体以及分布于枝晶间的(Mg,Zn)_3Gd共晶相组成;固溶处理后,合金相组成未发生变化,而(Mg,Zn)_3Gd相形貌由连续网状转变为不连续岛状,体积分数由19%下降为9%;固溶态合金中未观察到长周期堆垛有序结构的形成。拉伸条件下,固溶态Mg-15Gd-2Zn-0.6Zr合金屈服强度比铸态略有下降,但抗拉强度和延伸率均有较大提高,其屈服强度、抗拉强度和延伸率依次为176 MPa、277 MPa和12.8%,表现出优良的综合力学性能;压缩条件下,铸态和固溶态Mg-15Gd-2Zn-0.6Zr合金的力学性能差异较小,且均优于拉伸条件下的力学性能。     

Al-Cu-0.4Mg-0.6Ag合金的时效析出与力学性能研究

通过力学性能测试、差热分析及显微组织观察,研究了Cu的含量对Al-Cu-0．4Mg-0．6Ag合金的时效析出与力学性能影响。结果显示：增加Cu的含量,能提高基体合金的时效硬化与抗拉强度,其室温抗拉强度从434MPa增大到559MPa300℃时,合金的抗拉强度从141MPa增大到228MPa;185℃峰时效下,Al-Cu-0．4Mg-0．6Ag合金的主要强化相由片状Ω相和少量θ’相组成,随着Cu含量的增加,峰时效态合金中的Ω相体积分数增大。     

Nd对Mg-11Li-3Al-2Zn-0.2Zr合金组织、力学性能及腐蚀行为的影响

研究稀土Nd对均匀化态Mg-11Li-3Al-2Zn-0.2Zr合金组织、力学性能及腐蚀行为的影响.通过真空感应熔炼制备镁锂合金铸锭, 经均匀化处理(280 ℃, 24 h)得到均匀化态Mg-11Li-3Al-2Zn-xNd-0.2Zr(x=0, 0.5, 1.0, 1.5)合金.采用XRD和SEM分析合金的显微组织, 并对合金进行拉伸试验和断口分析.采用电化学法和析氢失重法研究合金在3.5 %NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明:Mg-11Li-3Al-2Zn-0.2Zr合金主要含有β-Li、AlLi、MgLi₂Al相, Nd的加入使合金中形成NdAl3相.随着Nd含量的增加, 合金的强度和塑性呈先增大后降低的趋势. Mg-11Li-3Al-2Zn-1Nd-0.2Zr合金表现出较优的力学性能, 其抗拉强度和延伸率相对于Mg-11Li-3Al-2Zn-0.2Zr合金分别提高了28.8 %和51.3 %.稀土Nd的添加使合金的耐蚀性能提高.      

双级时效制度对7150铝合金微观组织和性能的影响

采用拉伸测试、电导率测试和透射电镜等手段研究了双级时效制度对7150铝合金的力学性能、电导率和微观组织的影响。结果表明:在本研究范围内,第一级时效制度对合金的力学性能和电导率影响不大;合金经过120℃/8h+160℃/6h,可以达到与单级峰时效处理相当的抗拉强度,并且电导率有明显提高;第二级时效温度为168℃时效时,相比在160℃进行第二级时效,合金在具有同等电导率水平时,损失的强度相对较多,但时效时间明显变短;120℃/8h+160℃/32h双级时效后,合金的抗拉强度为560MPa,屈服强度为520MPa,延伸率为11.5%,电导率22.7MS.m-1,晶内沉淀析出相以η′和η为主,晶界析出相完全断开。     

热变形对Mg-9Zn-2Gd-1Y合金微观组织的影响

对不同冷却速率的铸态Mg-9Zn-2Gd-1Y镁合金进行了恒温恒定压缩速率的热模拟压缩试验,并对样品进行了XRD物相分析以及金相和扫描电子显微(SEM)观察。结果表明合金中的第二相为脆性相,在压缩过程中会被破碎,而快速冷却的合金在压缩变形过程中会形成非均匀变形带,导致组织变形不均匀,原有的层片状共晶第二相被变形带破碎为亚微米尺度的颗粒。分析表明该合金的枝晶和共晶结构容易导致非均匀变形。     

挤压态Mg-13Gd-4Y-0.4Zr合金高温时效析出机制

利用扫描电镜和能谱仪对挤压态Mg-13Gd-4Y-0.4Zr合金在300℃/2～32h的时效析出相进行研究。结果表明,经300℃/2～4h时效后合金中有大量白色块状相析出,它是由大量的合金元素组成;经300℃/8～32h时效后,合金中析出两种相,一种是白色块状相,另一种是在晶内析出的片状相,它含有的溶质元素略高于基体。晶内析出的片状相沿3个方向排列析出,3个方向之间互成120℃夹角,呈现出严格的位向关系。析出物的形态和分布取决于溶质元素的浓度。在溶质元素浓度高的区域先析出含有大量溶质元素白色块状相;随后析出的片状相的疏密程度也取决于溶质元素的浓度。     

Mg-9Gd-2Y-Sm-0.5Zr合金组织和耐蚀性能研究

通过OM、SEM和XRD实验观察并研究了Mg-9Gd-2Y-Sm-0.5Zr(%质量分数)合金的微观组织和析出相,并采用腐蚀失重实验对合金的耐蚀性能进行了测试。结果表明,Mg-9Gd-2Y-Sm-0.5Zr合金微观组织主要由沿晶界分布的枝状共晶相和少量分布在晶内的小颗粒状相组成;析出相有α-Mg,Mg5Gd和Mg24Y5相。实验研究了该合金在不同浓度的NaCl溶液中的耐蚀性能,结果表明该合金腐蚀程度随着NaCl浓度的增加而增加,腐蚀产物以Mg(OH)2为主,腐蚀速率较低,耐蚀性能较好。     

微量Nd和Sc对Al-6.5 Mg-0.5Mn 合金组织及力学性能的影响

采用拉伸力学性能测试、扫描电镜及透射电镜观察等手段研究了微量Nd和Sc对Al-6.5Mg-0.5Mn合金的显微组织及力学性能的影响.结果表明:分别单独添加Nd, Sc使合金的抗拉强度均有所提高;同时添加Nd和Sc可使合金的抗拉强度、屈服强度分别提高65 MPa、55MPa,但合金的伸长率有所降低;合金中晶界上形成含Nd或Sc的化合物,这些化合物钉扎亚晶界、从而抑制合金的再结晶晶粒的形成.     

微量氧含量对Ti-3Zr合金微观组织与力学性能的影响

通过差示扫描量热仪、X射线衍射仪、金相显微镜、透射电子显微镜、万能试验机以及维氏硬度计讨论了微量氧含量对Ti-3Zr合金相变温度、显微组织及力学性能的影响规律。实验结果表明,随着氧含量的增加,Ti-3Zr-xO合金的相变温度逐渐升高;合金的显微组织变化较大,由魏氏体组织转变成网篮状组织后又形成双态组织最后形成等轴状组织;合金的抗拉强度和屈服强度受氧元素固溶强化的影响均随着氧含量的增加而显著增加;合金的塑性整体上呈现下降的趋势,Ti-3Zr-0.05O合金由于其亚结构中存在一定数量的位错胞和超细晶,导致其塑性低于相邻成分的合金,而Ti-3Zr-0.25O合金的塑性受纳米孪晶增韧机制的影响显著提高。Ti-3Zr-0.25O合金具有最佳的综合力学性能。     

时效处理对Mg-6Zn-0.7Zr-1.7Nd-0.7Cd合金腐蚀性能的影响

采用失重测试和极化曲线分析等方法测试和分析了时效处理对Mg-6Zn-0.7Zr-0.7Cd-1.7Nd镁合金力耐蚀性能的影响。结果表明:Mg-6Zn-0.7Zr-0.7Cd-1.7Nd合金挤压后再经时效处理,合金的耐蚀性能降低。     

时效处理对Al0.5CoCrFeNi高熵合金微观组织结构和力学性能的影响

对Al0.5CoCrFeNi高熵合金经不同温度时效处理24 h后的微观组织和力学性能进行研究。结果表明:时效处理前后,Al0.5CoCrFeNi高熵合金均由简单的体心立方相和面心立方相组成,组织主要为树枝晶形貌。但是,随着时效温度的升高(800℃和1 000℃),树枝晶析出弥散分布的针状第二相,且第二相数量不断增大。由于第二相的弥散强化作用,时效处理能显著提高合金的抗拉强度。     

时效对Mg-9Gd-4Y-0.6Zr挤压合金组织与性能的影响

文章研究了对Mg-9Gd-4Y-0.6Zr合金在时效过程中的微观组织.在225℃时效初期硬度缓慢上升,之后硬度急剧上升,24 h出现了明显的时效硬化峰,然后硬度开始下降.微观结构的分析结果表明,在初期(2 h)产生了大量弥散分布的具有DO19结构的β",而在峰值时(24 h)出现具有bco的β',在持续时效(384 h)时出现亚稳相β1,而在后来的长时间时效(1 000 h)时出现β1在原位转变的平衡相β.