热处理对AZ80镁合金结构及性能的影响

利用环境扫描电镜（ESEM）和透射电镜（TEM）研究了时效温度对AZ80镁合金析出相的影响,测定了析出相／基体的位向关系,分析了不同析出相的析出机理及其对合金性能的影响．实验中观察到β-Mg17Al12析出相的一种新的析出方式一颗粒状卢相沿晶界及孪晶处形核、生长．AZ80镁合金高温（310℃）时效时,析出相为连续析出,呈菱形片状或颗粒状．其中前者在晶内均匀形核生长,与基体的基面平行,对合金性能有一定强化作用;而后者分布于晶界,它的出现大大降低了合金性能．时效温度降低（〈250℃）,将出现不连续析出相,呈片层状,其片层与基体基面平行或垂直,在晶界形核并向晶内生长,随着不连续析出相的生长,将推动晶界向前移动,不连续析出相对合金的性能强化效果较大．     

时效消除AZ80镁合金的屈服不对称性(英文)

AZ80镁合金在380°C挤压之后,分别在170°C和310°C下进行不同时间的时效,以比较析出相的形貌和结构对镁合金屈服不对称性的影响。对沿挤压方向切取的样品在室温下进行单轴拉伸及压缩实验。结果发现,时效样品的拉压屈服不对称显然比未时效挤压样品的弱很多,这是因为时效样品中的孪生发生远少于挤压样品中的。此现象可以通过时效样品中孪生的临界剪切力增量比基面滑移的增量大,而其取向因子却减小使得其发生更困难来证实。镁合金中的拉压屈服不对称性可以通过增加析出相分数来减弱甚至消除。实验结果显示,当合金内析出相分数达到饱和后,拉压不对称性消失。     

复合改性处理对AZ91镁合金表面结构和耐蚀性能的影响

为改善AZ91镁合金的耐蚀性能,对其表面进行了固溶时效和氮铝(N+Al)双离子注入复合改性处理。通过X射线衍射(XRD)、俄歇电子能谱(AES)、电化学综合测试系统、显微硬度计分析比较了处理前后试样的表面结构、元素浓度-深度分布、抗腐蚀性能和显微硬度。XRD结果表明,双离子共注后AZ91镁合金表面改性层由Mg、Al12Mg17、MgAl2O4、AlN等物相组成,且Mg和Al12Mg17衍射峰位和强度发生了明显改变。AES分析发现,表面存在约30 nm由Mg、Al、O等元素组成的改性层,注入层深度达到130 nm。双离子共注后试样的显微硬度较基体和固溶时效时分别提高了27.1%和10.4%。在3.5%饱和NaCl溶液中,双离子共注入试样的极化电阻分别为基体和固溶时效试样的21.7倍和9.1倍,腐蚀电流密度降为基体的1/10。相同腐蚀条件下的双离子共注入试样表面只产生了少量腐蚀斑,而基体和固溶时效试样表面却出现了大量的腐蚀坑。     

时效处理对AZ80镁合金冲击韧度的影响

采用冲击试验和断口形貌分析对经不同温度时效处理后的AZ80镁合金冲击性能进行了分析.结果表明,AZ80镁合金的冲击韧性随时效温度的上升呈下降趋势,当温度超过140 ℃时,合金冲击韧度迅速下降.网状组织是AZ80镁合金力学性能降低的主要原因.     

固溶及时效处理对AZ80镁合金显微组织的影响

对AZ80镁合金铸态及经不同保温时间下的固溶、时效处理后的显微组织进行观察和分析,结果表明:420℃×2 h固溶和250℃×15 h时效对AZ80镁合金的显微组织有优化作用。     

时效处理对AZ80镁合金组织性能的影响

通过金相组织分析、显微硬度测试及断口扫描分析,研究了不同时效温度下AZ80镁合金的显微组织、显微硬度和韧度,分析了时效温度对性能的影响。结果表明时效温度对材料性能起主要作用。提出AZ80镁合金的优化时效温度为170℃。     

激光冲击处理对AZ31B镁合金表面质量的影响

为了研究激光冲击处理对AZ31B镁合金表面质量的影响,采用波长1 064 nm、脉冲宽度15 ns、脉冲能量10 J、光斑直径3mm的钕玻璃脉冲激光器,对轧制态AZ31B镁合金薄板试样表面进行激光冲击处理。试验结果表明:单次冲击所形成的凹坑深度达到39.122μm;由于激光能量分布不均匀,导致AZ31B镁合金表面粗糙度值增大。     

预孪生纯镁及AZ80镁合金退火过程力学性能演变及其机制

对同一加工工艺得到的挤压态纯镁和AZ80镁合金分别进行6%预压缩,之后对无预压缩和预压缩试样在180 ℃退火20 h,采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜及压缩试验机等对其组织和强度进行了观察和测定,以研究预孪生纯镁及AZ80镁合金退火过程的性能演变及其机制。结果表明:6%预压缩纯镁经180 ℃退火20 h后,屈服强度较未退火试样降低,不存在退火硬化效应。无预压缩AZ80镁合金直接退火处理后,屈服强度与退火处理前几乎不变;而6%预压缩AZ80镁合金经180 ℃退火20 h后,因组织中有较多的白色第二相颗粒在孪晶和孪晶界析出,阻碍位错的运动和孪晶扩展,屈服强度较退火前提高了20 MPa,出现了明显的退火强化效应。     

固溶预处理对AZ80镁合金流变行为和组织的影响

对AZ80镁合金在等温热压缩前采用固溶预处理工艺,通过等温热压缩试验、金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射分析、电子背散射衍射等多种试验与分析手段,分析了固溶预处理对AZ80镁合金在不同等温压缩条件下的流变行为和再结晶行为的影响。结果表明:经过410 ℃×2 h固溶预处理后的材料,组织中粗大的Mg₁₇Al₁₂相溶解,在各变形条件下流变应力整体上均低于同条件下的初始锻态材料,峰值流变应力降低10~30 MPa,表明固溶预处理使材料在热压缩过程中得到了一定软化,提高了加工时的塑性变形能力。410 ℃×2 h固溶预处理后,在300 ℃及以下的变形中温区,材料的再结晶机制由不连续动态再结晶转变为连续动态再结晶,使再结晶体积分数明显提高,晶粒细化更充分,塑性变形能力提高。     

多道次温轧对AZ31镁合金组织和性能的影响

以AZ31镁合金为实验材料,通过多道次温轧工艺,研究低温时效处理对温轧板材组织和性能的影响。结果表明:经5道次温轧后合金组织得到明显细化,从初始态38μm细化至2.2μm;在随后120～160℃时效过程中,晶粒并未发生显著长大。经低温时效处理后,合金在基本保持温轧态拉伸强度的同时,其塑性得到明显提升。由晶界强化和位错强化模型定量描述发现,经5道次温轧后合金显微硬度增量为30HV。然而随着时效温度的升高,位错强化贡献显著降低,而晶界强化由于晶粒长大不明显而几乎无显著变化。合金经160℃时效2 h后,两种主要强化机制对显微硬度的贡献为16HV。     

激光冲击处理诱导AZ31B镁合金表面纳米化

根据优化的激光工艺参数,利用激光冲击处理技术在AZ31B镁合金上制备出纳米结构表层,采用X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)表征了AZ31B镁合金激光冲击处理后表面纳米层的微观结构,分析了纳米晶粒内微挛晶的成因,探讨了激光冲击处理诱导AZ31B镁合金晶粒细化的机理。晶粒细化机理归纳如下:在原始晶粒内,位错滑移导致位错缠结,应力集中诱发机械孪生;在亚晶粒和已经细化的晶粒内,继续形成位错缠结和位错胞;位错缠结转变成小角度取向差的亚晶界,细分粗大晶粒成亚晶粒;亚晶界演变成大角度晶界,最终形成等轴状、取向随机分布的纳米晶组织。     

AM50A镁合金激光表面熔凝层的强化效果与机理

采用CO2连续激光对AM50A镁合金表面进行熔凝处理,分析激光熔凝层的组织、性能和强化机理.结果表明:激光熔凝层晶粒得到高度细化,且随着扫描速度的增大,晶粒细化更为明显;熔凝层内合金元素Al的固溶度增加,β(Mg17Al12)的含量有所减少,但β相的分布更加均匀弥散;熔凝层的显微硬度(Hv55～75)明显高于基体的显微硬度(约HV40).磨损实验表明,激光熔凝试样的磨损体积是未处理试样的35%,耐磨性有了较大提高.熔凝层的强化机理主要是细晶强化,此外合金元素Al固溶度的增加及β相的弥散析出也有一定的强化效果.     

高速冲击载荷下预变形AZ31镁合金的流变行为及本构模型

为了研究高速冲击载荷下预变形AZ31镁合金的高温流变行为和组织演变过程以及构建能够准确预测高温流变行为的本构模型,采用霍普金森压杆技术,对预变形AZ31镁合金进行应变速率分别为2150 s-1、3430 s-1、4160 s-1,变形温度分别为150℃、200℃、250℃、300℃、350℃的高温冲击试验.结果表明:在...     

固溶处理对AZ80镁合金显微组织的影响

采用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)研究了固溶工艺对AZ80镁合金时效处理后显微组织的影响.研究发现,不同固溶工艺获得的组织对200 ℃时效处理后β-Mg17Al12相的析出方式、数量及形貌有较大的影响.时效处理4 h后,析出方式以不连续析出为主,固溶不彻底的合金时效析出相较多;时效时间延长至12 h时,固溶彻底的合金其析出方式以晶内的连续析出为主,连续析出相阻止了晶界处不连续析出相的形核与长大,而固溶不彻底的合金其析出方式仍然以不连续析出为主,部分析出相向α-Mg晶粒内生长.     

激光冲击强化对AZ31和AZ91镁合金表面形貌和电化学腐蚀性能的影响

为了研究激光冲击强化对镁合金表面形貌和电化学腐蚀性能的影响,采用电化学方法和钕玻璃脉冲激光(波长1064 nm,脉冲宽度20 ns)研究AZ31热轧板和AZ91-T6铸造镁合金在3.5%NaCl(质量分数)溶液中的动态极化曲线和电化学阻抗谱特征,并对镁合金三维表面形貌、腐蚀试样宏观形貌、自腐蚀电位和电化学阻抗谱进行测试与分析。结果表明:激光冲击改善AZ31热轧板和AZ91-T6镁合金的耐蚀性。当激光功率密度处于0.6~0.9GW/cm2区间,镁合金腐蚀电位和电流密度分别出现峰值和谷值;当功率密度不小于1.0 GW/cm2时,镁合金腐蚀电位和电流密度分别正负移动,与冲击表面的形变、钝化膜和形貌密切相关。     

时效处理对AZ80和ZK60镁合金微观组织和力学性能的影响

借助光学显微镜和力学性能测试仪器,研究时效处理对AZ80和ZK60锻造镁合金的微观组织和力学性能的影响规.结果表明:AZ80镁合金的抗拉强度和伸长率随着时效温度的升高呈现先增加后下降的趋势,当时效温度为170 ℃时,其抗拉强度和伸长率达到最大;ZK60镁合金的硬度随着时效温度的升高呈现先增加后下降的趋势,当时效温度为170 ℃时,其硬度达到最大,而其韧性正好呈现相反的趋势.此外,在140-200℃的时效温度范围内,ZK60镁合金比AZ80镁合金具有更好的冲击韧性与其他力学性能.     

直流电磁场对AZ80镁合金组织结构的影响

研究了在直流磁场下凝固的AZ80镁合金晶内溶质含量及凝固组织的变化。结果表明:与未施加磁场的试样相比,经过直流磁场处理后,AZ80镁合金中Al、Zn2种溶质元素在晶粒内部的含量均增加,直流磁场作用下,试样宏观组织的变化不明显,晶界有所变窄。     

直流电磁场对AZ80镁合金组织结构的影响

研究了在直流磁场下凝固的AZ80镁合金晶内溶质含量及凝固组织的变化.试验结果表明,与未施加磁场的试样相比,经过直流磁场处理后,AZ80镁合金中Al、Zn二种溶质元素在晶粒内部的含量均增加.此外,直流磁场作用下,试样宏观组织的变化不明显,晶界有所变窄.     

交流电磁场对AZ80镁合金组织结构的影响

研究了在交流磁场下凝固的AZ80镁合金晶内溶质含量及凝固组织的变化。实验结果表明:与未施加磁场的试样相比,经过交流磁场处理后,AZ80镁合金中Al、Zn二种溶质元素在晶粒内部的含量均增加。此外,在交流磁场作用下,晶粒细化,夹杂物的尺寸和数量也有所减少,10Hz比30Hz的效果更加明显;晶界有所变窄,其中10 Hz的最显著。     

时效处理AZ61铸造镁合金中孪晶的形成机理

研究了AZ61铸造镁合金时效处理后组织中大量楔形孪晶的形成机理,并分析了时效处理对合金力学性能的影响.结果表明,时效处理前合金中存在大量的板条状亚结构和晶粒内部适当的Al的摩尔浓度梯度是导致孪晶形成的主要因素,时效处理后合金的屈服强度和抗拉强度分别由铸态的88.79 MPa和189.73 MPa上升至109.18 MPa和250.03MPa,伸长率由6.93%上升至9.40%.合金的强度和韧性均得到改善.