Mg-6Al-xNd(x=2,4)合金的组织结构与凝固行为

Nd添加到Mg-6Al合金后,析出针状的Al11Nd3和多边形状的Al2Nd,前者主要分布于枝晶界或晶界,后者主要分布于晶粒内.两相含量均随Nd含量增加而增加,其中前者含量明显高于后者.含Nd合金的凝固过程经历Al2Nd析出、α-Mg析出、Al11Nd3+α-Mg同时析出等过程.合金热裂倾向随着Nd含量的增加而升高,这是由于Al11Nd3和Al2Nd析出温度高,导致合金凝固区间收缩和共晶相对量减少,降低了剩余液相的流动性;枝晶界或晶界上的针状Al11Nd3相增加了合金凝固后期流动补缩的难度;Al11Nd3相和α-Mg凝固收缩率不同,易导致两者界面上产生较高的热应力.     

AEC4112耐热镁合金冷凝过程中的物相变化研究

通过差热分析(DSC)及重熔-水淬实验,结合OM,SEM,XRD,EDS等检测手段,对AEC4112耐热镁合金冷凝过程中的物相变化进了行研究。结果表明:凝固过程中,AEC4112镁合金在604℃⁵84℃的温度区间内发生液-固转变,在584℃附近析出Al2RE相和Al11RE3相,在528℃584℃的温度区间内发生液-固转变,在584℃附近析出Al2RE相和Al11RE3相,在528℃⁵05℃区间内形成Al2Ca相;且其凝固过程为L→α-Mg,L→α-Mg+Al2RE,L+Al2RE→Al11RE3,L→α-Mg+Al2Ca。     

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.     

MgCO_3对AZ31镁合金晶粒的细化

研究了MgCO3对AZ31镁合金凝固组织的影响。结果表明:随着MgCO3的增加,合金中的β-Mg17Al12相由晶内分布变为晶间分布。在AZ31中添加0.6%的MgCO3,于760℃时保温10min,细化效果最佳。α-Mg晶粒的尺寸由基体合金的570μm降至100μm,降低幅度约为82.5%,抗拉强度提高了57.9%,延伸率约提高了11.1%。通过能谱分析,结合能计算及自由能计算证实,细化机理是MgCO3反应后生成的部分Al4C3质点作为异质核心细化晶粒。多余的Al4C3质点钉扎晶界阻碍晶粒长大。Al元素随固/液界面前沿被快速推至晶界,生成沿晶界生长的β-Mg17Al12相,起到进一步固定晶界的作用。合金元素的分布均有改变。     

Sr对Mg-5Sn-5Zn铸造镁合金组织的影响

通过光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪研究了Mg-5Sn-5Zn-xSr（x=0,0.5,1,2）4种铸造镁合金的显微组织和相组成.结果表明：在Mg-5Sn-5Zn合金中加入质量分数为0.5%～2%的Sr元素后,不但能够缩小α-Mg枝晶间距,而且还能形成三元相MgSnSr.随着Sr含量的增加,在晶界析出的Mg2Sn相减少,晶内的MgSnSr相增加。合金中的MgZn相与Mg2Sn相依附在一起,大多数的MgZn相以α-Mg＋MgZn相的共晶方式存在.     

Gd对ZK60镁合金显微组织的影响

采用光学金相显微镜、扫描电镜、能谱分析等方法研究了ZK60-xGd(x=0,1.6,2.0)合金的铸态和热挤压态显微组织.研究发现,ZK60合金铸态组织主要由α-Mg枝晶和分布在其周围的半连续网状或不规则片状MgZn相和颗粒状MgZn_2相组成.加入Gd后,MgZn相变为细小均匀的颗粒状,并且随着Gd含量的增加,α-Mg枝晶细化程度和颗粒相分布均匀度提高.Gd在热挤压过程中诱发了合金动态再结晶的进行,显著地细化ZK60-xGd合金挤压态晶粒尺寸,细化程度随着Gd含量的增加而显著提高.结果表明Gd能够显著地细化ZK60铸态和挤压态晶粒,有利于形变镁合金ZK60的变形.     

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。     

微量稀土元素Y对铸态LAZ531合金显微组织的影响

研究了微量稀土元素Y对铸态Mg-5Li-3Al-1Zn(LAZ531)合金显微组织的影响.研究结果表明,铸态LAZ531合金由α-Mg相和AlLi相组成.铸态LAZ531合金晶界处有呈断续的网状分布的黑色化合物,经XRD分析为AlLi相.添加Y元素后,合金中出现了Al₂Y第二相.由于Al₂Y相消耗了Al原子,随着Y含量的增加,AlLi相的含量逐渐减少.添加质量分数0.10%Y后,化合物明显减少.当Y质量分数达到0.20%时,化合物进一步减少,合金的显微组织得到细化.     

MgCO_3添加量及搅拌处理对ZM5合金微观组织的影响

研究MgCO3加入质量分数(0.25%至1.75%)和搅拌时间对ZM5合金晶粒尺寸的影响规律,结果表明:在ZM5中添加MgCO3质量分数为0.25%时,ZM5合金晶粒尺寸明显降低,MgCO3添加量继续增加,合金晶粒尺寸继续降低,当MgCO3加入质量分数为1.00%时,细化效果最好,晶粒尺寸为240μm;当MgCO3加入质量分数超过1.00%时,晶粒发生粗化现象,合金强度在此时也达到峰值.随着搅拌时间增加,合金晶粒尺寸显著降低,当MgCO3搅拌时间为20 min时,细化效果最好,晶粒尺寸为270μm;继续增加搅拌时间,晶粒不再细化.通过扫描电镜和能谱分析可知,ZM5合金由α-Mg和细小条状晶界相组成,α-Mg为含有Al的过饱和固溶体,晶界相为Al12Mg17.     

Zn对AM60B镁合金显微组织和力学性能的影响

以AM60B为基体合金,采用ICP、OM、SEM、EDS和拉伸试验机等研究不同Zn含量对AM60B合金组织和力学性能影响.研究结果表明:随着Zn元素含量的增加,AM60B镁合金的组织主要由α-Mg基体相,Mg2Zn和Al9Mn11相组成,其抗拉强度、屈服强度和硬度先增加后减小,并在Zn元素含量达到4%时达到峰值,分别为248 MPa、123 MPa和70.4HV.其拉伸断口为准解理断口,该合金的强化机制为细晶强化、固溶强化和第二相析出强化,其中细晶强化起主导作用.     

Mg-Zn-Y合金中准晶相的形成与结构表征

通过合金成分设计 ,采用常规铸造工艺制备出含有一定体积分数准晶相的镁合金 ,其成分为Mg95Zn4.3 Y0 .7(原子比 ) .用楔形模具浇注 ,观察冷却速度对合金的显微组织以及准晶相形成的影响 .结果表明 ,随着冷却速度的增加 ,合金组织得到了一定的细化 ,在不同的冷却速度范围内合金组织包括初生α-Mg相和 2 0面体准晶相 .2 0面体准晶相的成分为Mg3 YZn6,在凝固后期 ,2 0面体准晶相在初生α-Mg相的晶界处与富镁相形成两相共晶组织     

M963合金的显微组织和性能

研究了Ｍ９６３合金的组织和力学性能。结果表明,Ｍ９６３合金的高温强度较高,但塑性较低;合金的组织主要由γ基本相、细小γ’析出相、分布在枝晶间的大块γ＋γ’共晶以及富Ｗ、Ｃｒ、Ｍｏ的Ｍ６Ｃ和富Ｔｉ、Ｎｂ、Ｗ的ＭＣ碳化物组成：碳化物呈骨架状、针状分布在枝晶内和断续网状分布在晶界和枝晶闸。裂纹在碳化物周围形核并沿碳化物与基体的界面扩展。碳化物的形态严重影响合金的性能,晶界和枝晶间的碳化物膜是造成该合金塑     

快速凝固Cu—Cr—Zr—Mg合金的原位再结晶与不连续再结晶

对快速凝固Ｃｕ－０．６Ｃｒ－０．１５Ｚｒ－０．０５Ｍｇ合金伴随时效析出的再结晶过程进行了观察和研究。发现该合金在形变后的时效过程中,析出相非常细小、弥散,阻碍了再结晶的进行,出现了原位再结晶与不连续再结晶同时发生的现象,在再结晶的形核和长大过程中,析出相在晶界前沿快速粗化或重新溶解,并在再结晶区域中重新析出,导致更加析出的相分布。     

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。     

锌及热处理对AM镁合金组织及力学性能的影响

在挤压铸造条件下,研究了锌含量及固溶时效处理对AM60B合金的组织及力学性能的影响.实验结果表明,材料的抗拉强度随锌含量的增加而提高,屈服强度变化不大,但延伸率急剧下降.固溶时效使γ-Mg17Al12相呈片状存在于原晶界、或呈粒状弥散分布于晶内,抗拉强度得到提高,延伸率得到改善,但合金的屈服强度变化不大.     

时效处理铝合金RR350显微组织分析

经研究分析,铸造铝合金RR350经淬火时效后,其主要合金相由细小初生相(α+θ")、二次相TMn和TNi、过剩相AlCuNi、Al9FeNi以及NiAl3、TiAl3等相组成.这些合金相大多以复合相形式分布于晶界上,阻止晶界的扩展.结果表明,采用成分多元少量、合金相复合多样,合理分布于铝合金中,可提高铸造铝合金RR350的热强性、耐蚀性等性能.     

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,Nb含量对GH706合金长期时效组织及持久性能的影响

铝和铌含量的改变对GH706合金组织及持久性能影响的研究结果表明,将Al的质量分数升高至1.25%,而Nb的质量分数降低至2.0%,抑制了合金晶内强化相γ″-Ni3Nb相的析出,促进了γ′-Ni3Al相的析出,同时阻止了晶界η-Ni3（Ti,Nb）相形成.在650℃长期时效后,降Nb提Al后晶内γ″-Ni3Nb相长大及η相的析出受到抑制,合金组织具有更高的稳定性,合金持久寿命的降低幅度远低于原型合金.     

等温处理对Mg-3Al-2Ca-2Nd组织和性能的影响

为了研究等温处理工艺对Mg-3Al-2Ca-2Nd合金组织和性能的影响,利用XRD、OM、SEM、EDS及拉伸试验机对试样进行组织观察和性能测试。结果表明,与铸态组织相比,420℃等温处理的组织变化不明显,随着等温处理温度升高,铸态枝晶组织消失,转变为等轴晶组织且晶粒尺寸变大。在等温处理过程中,Al_(11)Nd_3相发生分解,生成热稳定性高的Al_2Nd相,而Al原子固溶到α-Mg基体中;层片状Al-Ca金属间相转变为颗粒状组织。随等温处理温度增加,硬度、抗拉强度和延伸率先增加后降低,在480℃时达到最大值,其值分别为66.3 HV、144.5 MPa和2.7%。     

Nd含量对AM60镁合金显微组织及力学性能的影响

通过金相分析和电子拉伸等手段研究了稀土Nd的添加对AM60镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:稀土Nd的加入能显著提高合金的抗拉强度和延伸率。AM60合金中加入Nd后,与Al形成针状的稀土化合物Al11Nd3,使合金中的γ相Mg17Al12数量减少,合金组织得到细化。试验条件下,AM60-1.5%Nd合金具有最好的显微组织和力学性能,但Nd加入量过高,反而使合金的性能降低。