T6热处理对变形AZ91D镁合金的强化作用

对热压缩变形的AZ91D镁合金进行T6热处理(410℃×3 h固溶,分别在150、170、190℃时效16 h)。结果表明:T6热处理大大提高了合金的强度和硬度,但降低了塑性;190℃的时效强化效果较好。     

混合稀土对AZ91镁合金组织和性能的影响

在ZA91镁合金基础上添加不同含量的混合稀土（MM），对其铸态和固溶时效的组织及性能进行了研究。结果表明，MM显著改变AZ91合金的铸态组织，使Mg17Al12相细化，并出现针状相，从而使硬度，强度提高，但冲击韧度值及伸长率下降，进一步的固溶时效证明该针状相并不固溶于基体中，MM的加入，推迟了AZ91的时效硬化过程。     

热处理工艺对AZ91镁合金组织与性能的影响

通过对AZ91镁合金进行不同工艺的固溶处理和时效处理,研究了热处理工艺对AZ91镁合金显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,固溶和时效处理可以明显提高AZ91镁合金的力学性能和耐腐蚀性能。分级固溶处理可使AZ91镁合金的抗拉强度提高27 MPa,-20℃冲击吸收功增加10 J,腐蚀电位正移196 mV。     

热处理对细晶AZ91D镁合金组织和性能的影响

采用MEF-3金相显微镜、JSM-6700F扫描电镜、EMPA-1600电子探针以及WDW-100D型电子万能实验机等,对经Al-Ti-B细化处理的AZ91D镁合金铸态组织及固溶-时效态的显微组织和力学性能进行了观察和分析。结果表明：分布在铸态AZ91D镁合金晶界的网状β-Mg17Al12相在T4热处理过程中逐渐溶解,使得合金的硬度下降,而抗拉强度升高;T6热处理后,合金组织中出现不连续析出与连续析出的β-Mg17Al12相,使得抗拉强度和硬度明显提高;不同的热处理使合金的断口发生明显变化。     

Sr对AZ91镁合金的组织和性能的影响

借助金相显微镜和扫描电镜研究了Sr对AZ91镁合金铸态组织、热处理后的微观组织及其力学性能的影响.研究结果表明,少量Sr(w(Sr)=0.3%～0.5%)加入可显著细化AZ91镁合金的晶粒,但w(Sr)进一步增加到0.8%时,合金晶粒有粗化倾向,合金组织中出现杆状Al4Sr相.经固溶处理后,合金组织中β Mg17Al12相几乎全部溶于α Mg基体中,金属间化合物Mg17Sr2及 Al4Sr部分溶于基体中,时效处理后从基体中析出,分布弥散、均匀.合金的强度和硬度随Sr含量增加,先增大后减小.其力学性能的变化与Sr加入量和晶界上脆性相的数量有关.     

Sr对AZ91镁合金组织及力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪等研究Sr对AZ91镁合金组织及力学性能的影响.结果表明:添加微量Sr可以细化并离散AZ91合金的铸态共晶组织,在合金晶界处Sr与Al生成多角块状或杆状的Al4Sr高熔点相;当Sr含量为0.2%时,AZ91-0.2Sr合金的综合力学性能最优,AZ91-Sr合金的时效进程与AZ91合金相比明显被抑制.由于这些析出相及合金晶界附近Al4Sr高熔点相的强化作用,AZ91-0.2Sr合金经T6处理后的室温和高温力学性能皆优于原AZ91合金的.     

T6处理对AZ91镁合金析出相β-Mg17Al12及断裂性能的影响

采用光学显微镜、场发射扫描电镜、X射线衍射及拉伸试验等研究了T6处理对铸态AZ91镁合金析出相β-Mg17Al12及断裂性能的影响.结果表明:分布在铸态AZ91镁合金晶界的粗大网状β-Mg17Al12相在T4热处理过程中几乎全部溶解,使合金的屈服强度下降,而抗拉强度和伸长率升高,断口形貌为具有一定塑性变形的解理特征;T6热处理后,合金组织中出现不连续析出与连续析出的β-Mg17Al12相,使合金的强度明显提高,而伸长率明显降低,其拉伸断裂方式以沿晶断裂为主.     

AZ91镁合金耐腐蚀性能的研究进展

AZ91是工业上应用最为广泛的镁合金之一,但其较差的耐腐蚀性能阻碍了其进一步的推广应用.分析了AZ91合金腐蚀速率大小的几个主要影响因素,介绍了改善AZ91镁合金耐蚀性能的方法.     

等温热处理对AZ91D+Ce镁合金半固态组织的影响

研究了等温热处理对AZ91D+Ce镁合金半固态组织的影响,获得了较理想的球状或类球状晶粒组织。结果表明,在等温热处理的过程中,加入稀土Ce会阻碍原子向固相粒子聚集和结合,抑制固相颗粒的长大,形成细小圆整的半固态组织。随等温热处理温度的升高,原子活动能力增强,熔化速度加快,液相量增加,固相颗粒尺寸先减小后增大。在等温初始阶段,熔化对初生固相颗粒尺寸起决定作用,使得颗粒尺寸减小。但是,随等温时间的进一步增加,由于合并粗化和Ostwald熟化的作用,固相颗粒开始长大。     

La和Nd复合添加对AZ91镁合金铸态组织和性能的影响

利用SEM和XRD等方法研究了总添加量为2.5%(质量分数, 下同)的单加或复合添加La和Nd的AZ91镁合金的铸态显微组织和相组成,并测试和分析了合金的室温力学性能。结果表明：单加或复合添加2.5%的La和Nd使AZ91合金中的β相Mg17Al12数量明显减少。单加La和单加Nd在AZ91合金中形成的稀土相分别是针状的Al11La3和块状的Al2Nd;二者复合加入时两种稀土相同时出现,Al11La3相和Al2Nd相的尺寸较单加时有所减小,其相对含量与两种稀土元素添加量成正比。当复合添加La和Nd时,Al11La3相中的部分La和Al2Nd相中的部分Nd分别被Nd和La置换。相对于单一添加,复合添加La和Nd能更显著地改善AZ91的力学性能。本实验研究的合金中,AZ91+1.0%La+1.5% Nd合金力学性能最好,其铸态合金的抗拉强度和延伸率分别为235 MPa和10%     

高压热处理对AZ91D镁合金组织的影响

采用高压六面顶压机对AZ91D镁合金进行热处理。使用X射线衍射仪、金相电镜、场发射扫描电镜研究热处理压力对AZ91D镁合金微观组织的影响。结果表明,高压热处理后的镁合金的仍由基体α-Mg和β-Mg17Al12相组成,但高压热处理后β-Mg17Al12相的形态和分布发生了明显变化。随着压力的增大,β-Mg17Al12相析出量减少,Al原子在基体中的固溶度增加。此外,高压热处理可细化晶粒,压力为2 GPa时效果最佳。     

Effect of solution treatment on microstructure and hardness of rheo-forming AZ91-Y alloy

The microstructure and hardness of rheo-forming AZ91-Y alloy before and after solution treatment(ST) have been investigated by means of optical microscope(OM), scanning electron microscope(SEM) equipped with energy dispersive spectroscopy(EDS), X-ray diffraction(XRD) and Vickers. The experimental results showed that the β-Mg17Al12 phase of alloy was nearly dissolved after ST for 5 min. With the increasing of ST duration to 28 h, both the primary and secondarily solidified α-Mg grains faded away. At the same time, the alloy exhibited a much smoother surface due to the diffusion of solute atoms(Al). During ST, the thermal stable phase of Al2 Y produced by ultrasonic vibration retained its size and morphology. As the ST duration was increased, the alloy hardness decreased sharply at first, and then gradually reached a minimum level. The alloy's appropriate ST duration at 410 °C was approximately 28 h.     

固溶处理对AZ91D镁合金微弧氧化的影响

研究AZ91D镁合金的固溶处理对其微弧氧化成膜的影响.结果表明:固溶态基体由于成分分布均匀而能够迅速成膜并长大,且在相同的微弧化处理时间内其膜层厚度始终大于铸态基体上的膜层厚度,提高幅度约为40%;随反应时间的延长,膜层厚度逐渐增加,微弧氧化膜表面的喷射空洞和喷射沉积物呈现粗大化趋势,膜层表面粗糙度也随之增大;在微弧氧化反应初期,固溶态基体上膜层粗糙度较小;反应约100 S后,固溶态基体膜层的粗糙度逐渐超过铸态基体膜层的粗糙度;当微弧氧化膜厚度相同时,固溶态基体上膜层的粗糙度始终小于铸态基体膜层的;微弧氧化膜上存在微裂纹,铸态基体膜层上的裂纹深而长,呈连续分布且随处可见;固溶态基体膜层上裂纹浅而短,呈单个分布且数量较少;固溶处理带来的基体成分的均匀化能降低微弧氧化生成同厚度膜层的能耗.     

钕对AZ91镁合金铸态组织的影响

利用光学显微镜、电子探针和X射线衍射仪研究Nd对AZ91镁合金铸态显微组织的影响，并利用Imagetool软件测量晶粒尺寸和面积。结果表明：少量Nd对α-Mg晶粒有显著的细化作用，平均晶粒尺寸由108μm降至约31μm，晶粒面积也明显减小，Nd的最佳加入量为0．5％。此外，Nd的加入致使β-Mg17Al12相弥散细小，组织中出现了粒状或针状Al3Nd化合物。     

等温热处理对消失模铸造AZ91D镁合金组织与性能的影响

对AZ91D镁合金消失模铸件进行了近半固态等温热处理,通过光学显微镜、扫描电镜以及金属拉伸试验对其组织和力学性能进行了研究.结果表明,AZ91D镁合金消失模铸件经过530 ℃×60 min近半固态等温热处理后,合金显微组织中β-Mg17 Al12相基本熔入基体,枝晶状的铸态组织在等温处理过程中变得均匀圆整,由此产生的固溶强化作用使材料的力学性能大大提高,抗拉强度达到213.17 MPa,屈服强度达到115.63 MPa,伸长率达到4.11%,等温热处理后的断口呈现明显的韧性断裂特征.     

添加稀土Er于熔剂中对铸态AZ91镁合金组织与性能的影响

研究了熔炼时在熔剂(42%MnCl2 53%LiCl 5?F2,质量分数,%)中添加稀土Er对铸态AZ91镁合金显微组织、力学性能、断口形貌以及腐蚀行为的影响。结果表明:在熔剂中添加稀土Er能够去除镁合金熔炼过程中产生的熔剂夹杂,净化镁合金熔体,提高铸态AZ91镁合金的拉伸性能和耐腐蚀性能;当熔剂中添加10%的稀土Er时,镁合金的抗拉强度σb和伸长率δ分别从156MPa和1.8%上升到最大值220MPa和4.1%;同时,镁合金在5%NaCl水溶液中的腐蚀速率从1.20mg/(cm2.d)下降到最小值0.15mg/(cm2.d);然而,随着稀土Er在熔剂中添加量的进一步提高,合金中开始有φ-(Al7ErMn5)和τ-(Al66.7Mg23.3Er10)等含有稀土Er的相生成,消耗了合金中的Al和Mn元素,改变了β-(Mg17Al12)相的形态;而且沿枝晶界附近分布的粗大φ-(Al7ErMn5)相降低了枝晶之间的结合力,使得合金的σb和δ下降;同时,部分网状的β-(Mg17Al12)相断裂,呈离散的块状,导致合金的腐蚀速率增加;熔剂中添加稀土Er不改变镁合金的断裂机理,断裂机制仍为准解理断裂。     

触变成型镁合金铸件热处理显微组织的演变

通过金相显微镜、SEM及XRD等观察手段研究了触变成型AZ91D镁合金铸件固溶、时效处理时显微组织的演变。结果表明:触变成型AZ91D镁合金在415℃时固溶处理时β相溶解入α-Mg固溶体的速度比高压压铸的快。在固溶处理初期,铝元素从β相扩散至块状初生α-Mg相,导致块状初生α-Mg晶粒周围形成富铝晕圈。时效处理时,触变成型铸件在5h左右硬度达到峰值,高压压铸铸件在12h左右达到峰值。触变成型铸件时效析出方式存在片层状不连续析出和针状连续析出两种。     

热处理对浇铸和压铸AZ91D-RE镁合金组织与性能的影响

分别采用金属模浇铸和压铸方法制备了相同成分的AZ91D-RE合金,应用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和硬度计分析和测试了热处理对合金组织和性能的影响,并对其耐腐蚀性能进行了探讨.结果表明,铸态下AZ91D-RE压铸合金组织由α-Mg和Mg17Al12相组成,而浇注合金中还出现了MgY相;经固溶处理后,压铸合金中的Mg17Al12相全部消失,而浇注合金中尚有部分Mg17Al12相未溶解;随着时效时间的延长,压铸镁合金的硬度先升高后下降,并在11 h达到最大值,而浇注镁合金的的硬度一直升高,表现为时效未完成;在相同条件下,压铸AZ91D-RE合金的组织比浇铸合金的细小,并且,压铸AZ91D-RE合金的耐腐蚀性能也均优于浇铸合金的.     

Improvement of corrosion resistance of AZ91D magnesium alloy by gadolinium addition

Based on the previous investigation on beneficial introduction of holmium into magnesium alloy, the effect of gadolinium, an adjacent rare earth element, on corrosion resistance was examined. The corrosion behavior of two Mg-9Al-Gd alloys （Mg-9Al-0.45Gd and Mg-9Al-l.43Gd） was evaluated and compared with that of Mg-9Al alloy without Gd by means of specimen mass loss and hydrogen evolution in 3.5% NaCl solution saturated with Mg（OH）2. The Gd-containing alloys exhibit enhanced corrosion resistance with respect to the plain Mg-9Al alloy. The microstructures of Mg-9Al alloy and Mg-9Al-0.45 Gd alloy were observed by electron probe microanalysis （EPMA） and energy dispersion spectroscopy （EDS）. The alloys with Gd addition show a microstructure characterized by a phase solid solution, surrounded by minor amount of β phase and more grain-like Gd-containing phase. To illustrate the involved mechanism their polarization curves were recorded. The electrochemical investigations reveal that Gd addition shifts the corrosion potential of the alloy towards active, as Gd containing phase is more active and hence less cathodic. As a result, the micro-galvanic corrosion is suppressed. Moreover corrosion product films formed on the Gd containing alloys are more compact and provide a better protective effectiveness than that on the alloy without Gd against corrosion. Repassivation measurements in mixture solution of 0.21 mol/L K2CrO4＋0.6 mol/L NaCI also verify the beneficial role of Gd addition. Based on the present preliminary analysis, both the deposited Gd-containing phases and corrosion product films are believed to be responsible for the improved corrosion behaviour due to Gd addition.