锶、钛对稀土改性压铸AZ91合金组织与性能的影响

研究了微量Sr、Ti对压铸AZ91合金微观组织与性能的影响。结果发现,与AZ91镁合金相比,添加稀土后,合金的强度提升、塑性下降。进一步添加Sr后,合金因组织细化而使塑性提升,但强度及耐腐蚀性降低。进一步添加Ti元素,则抑制了Sr元素的不利影响,并使合金保持良好的塑性。通过多元微合金化的方法使AZ91+RE+Sr+Ti合金达到最佳的综合性能。微观组织随组分添加而发生演变是材料性能变化的主要原因。     

微合金化对镁合金的导热和力学性能的影响

研究了微量合金元素添加对铸态镁合金显微结构、导热及力学性能的影响。结果表明,Zn、Sn元素主要以固溶的形式存在镁基体中,起到固溶强化作用;同时,Zr、Ca、La、Ce元素主要在晶界处富集,生成少量的第二相,起到细化晶粒的作用。因此,微量合金元素可以明显提高镁合金的强度和塑性,而对合金的电导率和热导率的影响较小。     

Ca和Mn微合金化对Mg-14Li-3Al-0.5Y合金微观组织和力学性能的影响

通过在强度较高而塑性不足的Mg-14Li-3Al-0.5Y合金基础上分别添加微量Ca、Mn元素,以研究Ca和Mn微合金化对铸态合金微观组织和力学性能的影响。结果发现,添加微量Ca使合金中生成了分布于β-Li晶界的半连续网状Al_2Ca相,消耗了具有固溶强化效果的Al元素,β-Li显著细化。微量Mn的加入使合金中生成了弥散分布于β-Li基体的含Mn相和Al_2Mn_3相,显著抑制了β-Li的长大。开发了具有超低密度(1.36 g/cm~3)、高伸长率(11%)的新型Mg-14Li-3Al-0.5Y-0.2Mn合金,其屈服强度和抗拉强度分别达到144 MPa和175.5 MPa。     

Sr对Mg-9Li-3Al合金显微组织及高温力学性能的影响

试验研究了Sr对Mg-9Li-Ml合金挤压态显微组织和高温力学性能的影响.通过显微观察可知,元素Sr富集在晶界处以Al4Sr化合物的形式存在,并对Mg-9U-3Al合金中α相具有良好的细化作用.在373 K温度下进行拉伸试验的结果表明,当Sr含量为2.5%时合金强度达到183.7 MPa,但伸长率有所下降.一方面由于Sr在晶界处的吸附作用使晶粒细化;另一方面A14Sr相提高了合金的强度和耐热性能,但大量Al4Sr的存在会割裂基体,使强度降低.     

Sb对Mg-Nd-Zn-Zr铸态合金组织与力学性能的影响

在Mg-2.7Nd-0.4Zn-0.5Zr合金的基础上,添加了微量的Sb元素,采用光学显微镜、SEM、XRD观察和分析,并进行力学性能测试,研究了Sb元素对Mg-2.7Nd-0.4Zn-0.5Zr铸态合金组织的影响。结果表明,Sb元素的加入显著细化了晶粒,改善了共晶相的形貌,同时提高了合金的强度。加入Sb元素后,合金组织主要由α-Mg固溶体和Mg_(12)Nd相组成,Sb元素主要分布在第二相与基体的交界处。     

Sr对Mg-Al-Ca铸造合金微观组织的影响

研究Sr对Mg-Al-Ca铸造合金微观组织演变的影响。研究发现,微量Sr会导致镁基体组织轻微粗化。当Sr含量从0.1%增加至0.5%时,镁基体的晶粒尺寸由83.9μm减小到65.8μm。添加0.1%-0.3%Sr对Al2Ca相有显著的变质细化作用,同时,使其形貌从条状转化为球状。Al2Ca的含量随着Sr元素的添加而有所增加。镁基体晶粒细化主要是由于Sr的添加增加了熔体的有效过冷度以及合金固/液界面前沿区域形成很强的成分过冷效应引起的。Sr对Al2Ca的变质作用主要归因于Sr在Al2Ca晶体上的吸附。当Sr含量增加至0.5%时,合金会出现过变质现象。     

Sb对Mg-4Al-2Si合金显微组织和力学性能的影响

研究了合金元素Sb对Mg-4Al-2Si合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,加入少量的Sb(0.25%~0.75%)能有效细化汉字状Mg2Si相颗粒和α(Mg)基体组织,并在合金中形成Mg3Sb2相,提高合金的力学性能:当Sb含量为0.25%时,Mg2Si颗粒显著细化;当Sb含量为0.75%时,α(Mg)基体组织的细化效果最佳,形成了细小、均匀的α(Mg)等轴晶组织,此时合金的抗拉强度和屈服强度达到最大值;当Sb含量大于0.75%时,Mg2Si相颗粒向晶界大量偏聚并粗化,导致材料力学性能迅速下降。     

Ca对Mg-4Al-1RE合金的组织和力学性能的影响

通过配置6种成分的合金进行的试验发现，铸态AE41合金的显微组织具有典型的树枝晶特征，由α-Mg基体和针状的Al110RE3相组成。AE41合金中加入少量的Ca后，合金的组织得到了细化，同时有新的热稳定相Al2Ca形成。Al2Ca有两种形貌：一种是骨骼状，主要沿晶界分布；另一种呈颗粒状，主要存在于晶粒内部。加入Ca后合金的室温和高温屈服强度以及高温瞬时抗拉强度得到改善，但是同时也降低了合金的塑性。     

Ca、Sr对AM50镁合金组织与力学性能的影响

采用金相显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM),研究了在铸态AM50镁合金中单独添加Ca元素和同时添加Ca和Sr元素对微观组织和力学性能的影响。结果表明,在AM50合金中单独添加Ca后,合金的抗拉强度和伸长率随Ca含量增加而显著下降;在含有1.6%Ca的AM50合金中同时添加Sr,合金的抗拉强度和伸长率随Sr含量提高而明显提高。其结果与合金的凝固收缩孔隙率变化趋势一致。此外,随着Ca、Sr含量的提高,合金的屈服强度也逐渐提高。     

Ca和Sr对AZ91D合金组织的细化作用

研究了Ca ,Sr对AZ91D合金晶粒细化的影响。试验结果表明 ,往AZ91D合金中添加少量的Ca[w(Ca) <1.0 %] ,虽然可以起到细化晶粒、提高屈服强度的作用 ,但是由于Al2 Ca相在晶界的偏聚 ,使得合金的基体脆化 ,导致了合金的抗拉强度和伸长率均下降。往AZ91D合金中添加少量的Sr[w(Sr) <0 .2 %] ,晶粒尺寸基本不发生变化。往AZ91D合金中复合添加Ca ,Sr ,不仅可以减小AZ91D合金的晶粒尺寸 ,而且还可以提高Mg合金的综合力学性能。     

Ca、Si复合合金化对AZ31镁合金显微组织的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、X射线能谱仪和X射线衍射仪研究了Ca、Si元素对AZ31镁合金铸态组织的影响。结果表明,在AZ31镁合金中同时加入Ca、Si元素后,Ca主要以固溶形式存在于AZ31镁合金中,Si的加入对Ca的分布没有产生影响,Si主要和Mg生成Mg2Si化合物,同时沿晶界分布的β-Mg17Al12相逐渐演变为在晶界附近和晶内弥散分布的细小点状(球状)和针状相。随着Si含量的增加,部分点状相开始粗化,并在基体中出现了汉字状的Mg2Si相。当加入0.3%的Ca与0.4%的Si时,合金铸态组织最为细化。     

Ce和Sb对Mg-3%Al合金铸态组织与力学性能的影响

研究了合金元素Ce和Sb对Mg-3%Al基合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Ce,Sb元素加入后使β-Mg17Al12相以细小弥散形态分布。只加入Ce元素时,Ce与合金中的Al元素形成针状的Al4Ce相,合金的铸态室温力学性能较Mg-3%Al合金更差;而Ce,Sb元素同时加入时,在基体中形成了弥散分布的CeSb颗粒相,同时抑制了针状的Al4Ce相的生成,合金表现出较好的强度和塑性。与Mg-3%Al合金相比,Mg-3%Al-1%Ce-1%Sb合金的铸态拉伸强度Rm提高了7.5%,伸长率A提高了91%。     

Ca对超轻Mg-Li-Al合金显微组织和力学性能的影响

本试验熔制了Mg-5,9,16%Li-2%Al合金,研究了添加不同Ca含量对合金组织和性能的影响.通过显微观察可知,元素Ca对显微组织中的α相(hcp)和β相(bcc)有细化作用.通过EPMA分析可知,Ca主要富集在晶界处,合金中的晶界网格为Ca和Al的富集物,为Al2Ca化合物.显微组织细化机理可以认为,由于Ca在晶界处的吸附作用极大的抑制了晶粒的长大而使其细化.室温下进行拉伸测试,结果表明,添加1?可以提高合金的强度,却降低合金的塑性,分别是因为元素Ca的细化作用和晶界处Al2Ca具有脆性的原因.     

Mg-Al-Zn-Si合金的显微组织细化

含有强化相Mg2Si的镁合金，是一种可望在汽车发动机和传动零部件应用的低成本耐热镁合金，汉字状的Mg2Si颗粒相的细化是这种合金能够进一步应用到砂铸和金属型铸造的关键，本文重点研究了合金元素Sb对Mg2Si颗粒相及其基体组织的细化效果及其细化机制，结果表明：Sb的加入，通过合成异质晶核核心，促进了细小弥散分布的Mg2Si颗粒的形成；此外，Sb的加入，同时也进一步细化了基体组织；显微组织的改善导致了合金室温及其高温（150℃）下机械性能的提高。     

Ce、Ca、Sr合金化对AZ91合金腐蚀性能的影响

利用静态失重法研究了Ce、Ca、Sr复合合金化对AZ91镁合金在3.5%NaCl水溶液中的腐蚀性能。结果表明,Ce、Ca、Sr复合加入显著降低合金的腐蚀速率,其耐蚀性明显高于基体合金,也优于单独添加Ce的合金。腐蚀性能提高的原因主要归结为：复合合金化导致α-Mg晶粒明显细化,Al元素的偏析减轻,块状的β-Mg17Al12相变为非连续网状分布。     

Ca和Sr元素对高应变速率轧制Mg-5Zn合金动态再结晶和力学性能的影响（英文）

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、热压缩试验以及拉伸实验研究Ca、Sr元素单一添加以及复合添加对铸态和轧制态Mg-5Zn合金显微组织和力学性能的影响。Ca元素在铸态组织中细化晶粒尺寸的作用比Sr元素明显。高应变速率轧制过程中产生大量的变形孪晶,因此提供大量的动态再结晶形核点。高应变速率轧制过程中,Ca、Sr元素会促进动态析出相的析出,而动态析出相的析出会消耗部分储存能,因此提高了动态再结晶的临界应变值,延迟了动态再结晶的产生。轧制态Mg-5Zn-0.4Ca-0.2Sr合金具有良好的综合力学性能,其极限抗拉强度、屈服强度、断后伸长率分别是317 MPa、235 MPa和24%。     

微量Sr、Sn对Mg-Zn-Ca-Mn合金力学和腐蚀性能的影响

目的研究Sr、Sn元素对快速凝固制备的Mg ZnCaMn合金室温力学性能和生物腐蚀性能的影响规律。方法采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、差热分析仪、万能力学实验机、静态浸泡、电化学测试等实验手段,分别研究添加Sr/Sn元素对MgZnCaMn合金结构、微观组织变化、热学性能、室温强度、塑性变形及体外降解行为的影响。结果添加Sr元素后,MgZnCaMn合金中的非晶相数量增加,尤其是Mg64.7Zn30Ca4Mn0.8Sr0.5合金浸泡析氢量显著降低,自腐蚀电流密度为1.61×10~(-4)A/cm~2,平均腐蚀速率为0.35 mm/a,抗压强度为621MPa,塑性压缩应变为0.8%。添加Sn元素后,MgZnCaMn合金中的非晶相近乎完全消失,合金组织中主要为雪花状的Mg2Sn相及MnZn13相,合金的析氢量无显著变化,其与Mg65.2Zn30Ca4Mn0.8合金的自腐蚀电流密度皆在10~(-4)数量级,其抗压强度为412 MPa,压缩塑性应变为1.6%。结论添加Sr元素可以提高MgZnCaMn合金的非晶形成能力,增加非晶相体积分数,同时提升了合金的强度和腐蚀性能。添加Sn元素则降低了MgZnCaMn合金的非晶形成能力,合金主要由延性相构成,其室温塑性得到明显改善,与初始合金相比,耐蚀性略有降低,但仍然优于常规的生物医用镁合金(如高纯镁、Mg-Zn-Ca等),具有较好的耐蚀性。     

Sr、Ca复合添加对AZ31镁合金中合金相的影响

采用XRD、SEM和DSC等手段对Sr、Ca复合添加后的AZ31镁合金中合金相的类别进行了鉴别。结果表明,Ca与Mg元素在基体中形成了Mg2Ca合金相,并不是形成生成焓更低的Al2Ca。随着Ca含量的增加,基体中Mg2Ca合金相的含量增加,当Ca含量增加至0.6%(质量分数)时,基体中出现了带状析出相,并且在Mg2Ca合金相中发现了Sr元素的存在。利用合金相形核理论论证了基体中出现Mg2Ca而不是Al2Ca的原因,计算结果表明虽然Al2Ca的生成焓比较低,但是形核时产生的化学自由能变较大。且Al2Ca合金相的弹性模量与镁基体差异太大,其形核所产生的弹性应变能比Mg2Ca大,所以阻碍了Al2Ca在AZ31基体中形成。     

汽车发动机用AM50合金的合金化与性能研究

通过光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、力学性能、静态腐蚀速率和极化曲线等测试方法,研究了合金化元素Sb对AM50+Y合金组织与性能的影响,并分析了其作用机理。结果表明,Sb元素的添加可以有效细化AM50+Y合金的晶粒;添加1%Sb的4~#合金主要由α-Mg固溶体、β-Mg_17Al_12、Al_2Y和YSb相组成;当AM50+Y合金中Sb添加量为0.6%时可以取得最佳的常温和150℃高温强度和塑性结合。此外,Sb元素可以有效提高合金的冲击韧性和硬度;AM50+Y合金中添加Sb元素,合金的静态腐蚀速率增加,合金的腐蚀电流密度增加,耐腐蚀性能有所降低。     

AZ80+xSr合金的组织和Sr的存在状态

本文通过OM、XRD、SEM、EDS、DSC和拉伸试验,研究了AZ80＋xSr合金的显微组织和拉伸性能,分析了Sr元素的存在状态及其在合金中的分布,探讨了Sr元素在合金中的作用。结果表明,AZ80＋xSr合金的显微组织主要由基体α-Mg和化合物β-Mg17Al12相组成,含Sr量少的合金没有形成Mg-Sr相,而含Sr较高时可形成高温稳定相Mg17Sr2相;微量Sr元素分布在晶界上,Sr在合金中可能以两种形式存在：以固溶形式固溶在β-Mg17Al12相中,或在含量高时和Mg结合生成化合物Mg17Sr2相。Sr的加入使合金晶粒明显的细化,随Sr含量的增加沿晶分布的化合物相增多增厚;Sr含量进一步增加,化合物呈断续网状结构;加Sr后合金的抗拉强度提高20-25MPa,伸长率提高40%-100%。