Mg—Zn—Y镁合金

综述了合金元素Y在Mg-Zn-Y合金中的作用,Mg-Zn-Y合金中的准晶强化相及形成机理,目前高强度Mg-Zn-Y合金的研究成果.论述了快速凝固工艺和往复挤压大变形技术用于制备镁合金的优点.     

往复挤压快速凝固ZK60合金的组织与力学性能

利用快速凝固和往复挤压制备细晶ZK60合金,并研究合金的组织与力学性能。结果表明,快速凝固薄带晶粒尺寸为1~8μm,2道次往复挤压后,合金晶粒尺寸为3μm,大量10-50 nm的颗粒从基体析出。随着挤压道次增加,沉淀颗粒增多,晶粒未进一步细化;2道次挤压后,合金抗拉强度高达319 MPa;屈服强度随挤压道次增加而增加,经6道次挤压,屈服强度为253 MPa,伸长率和硬度随挤压道次增加变化不大,分别为（7±1）%和（77±1）HV5。力学性能好归因于晶粒细化和弥散分布在基体上细小颗粒的强化作用。     

快速凝固Mg94.6Zn4.8Y0.6合金薄带微观结构及显微偏析

采用单辊快速凝固技术制备了Mg94．6 Zn4．8 Y0.6合金快速凝固薄带，并通过扫描电镜的背散射及线扫描研究了快速凝固Mg94．6 Zn4．8 Y0.6合金薄带的显微偏析。结菜表明，由于溶质截流，单辊快速凝固Mg94．6 Zn4．8 Y0.6合金薄带为过饱和单相α—Mg固溶体的蜂窝状组织，Mg、Zn和Y宏观分布比较均匀。但在薄带厚度方向上存在偏析，在晶内也存在显微偏析，偏析形成是由于从辊面到自由面凝固速度的差异及溶质传输和晶格结构造成的，其中Zn元素偏析最大，Y元素次之，Mg元素最小。     

往复挤压镁合金再结晶组织表征

利用往复挤压在300~360℃细化铸态Mg-6Zn-1Y-1Ce合金组织,研究其组织演变和挤压参数对再结晶组织的影响。结果表明：往复挤压合金横截面边缘存在不均匀环,由靠近筒壁的细晶环和粗晶环组成,其宽度随着挤压温度提高而减小;细晶环是由边缘区域与挤压筒壁摩擦而发生第二轮再结晶所致,粗晶环是由再结晶晶粒长大所致;合金晶粒度由变形速率和温度决定,经340℃挤压合金晶粒最细,平均粒径8.2μm。除边缘外,往复挤压过程中合金在挤压阶段发生一次再结晶,墩粗过程和后续多道次挤压变形都是通过晶界滑移实现。因此,随着挤压道次的增加,保温时间随之延长,晶粒随之被粗化。     

往复挤压ZK60-CT镁合金组织演化

对ZK60镁合金进行了不同道次的往复挤压,研究往复挤压条件下组织演化。结果表明:往复挤压道次的增加有利于晶粒的细化和强化相的析出。4道次往复挤压后晶粒为6μm的均匀等轴晶,析出相细小、均匀、弥散分布;正挤压-ZK60-CT镁合金组织不稳定,往复挤压有利于提高ZK60镁合金组织稳定性;往复挤压ZK60-CT镁合金的细化机制为动态再结晶细化和粒子细化。     

快速凝固镁合金的研发动态

用快速凝固(RS)技术制备的镁合金晶粒尺寸可以减少到原始铸态尺寸的1/16,枝晶臂间距仅为5μm～8μm,挤压成形后的组织也仅为3μm～10μm,晶粒细化后可以明显地抑制孪晶的形成;与常规工艺制备的镁合金相比,室温的比强度超过40%～60%,压缩屈服强度/拉伸屈服强度之比由0.7增加到1.     

快速凝固的高性能镁合金

为满足航空工业未来的需要而对镁合金进行的改进的研究规模不大,进展也慢。以前有关粉末冶金镁合金的研究成果也廖廖无几。50年代,Busk和Leontis用惰性气体雾化法制成了各种镁合金粉末。后来,有人用转盘雾化法生产出了镁粉。然而那些早期雾化法的冷却速度大概都不很高。后来,Isserow和Rizzitano从事雾化快速凝固镁粉工作,用旋转     

快速凝固镁合金挤压棒材及其组织性能研究

双辊快速凝固技术能够细化晶粒、增大合金固溶度,可以大幅度地提高传统结构材料的综合性能。文中以镁合金快速凝固薄片为原料挤压制备了快速凝固棒材,介绍了快速凝固薄片的挤压设备和工艺,分析了快速凝固挤压棒材的微观组织和力学性能。发现在适当的工艺条件下,可以制备出比镁合金铸锭挤压棒材的组织性能更优良的快速凝固镁合金挤压棒材。     

往复挤压对挤压态ZK60镁合金微观组织和力学性能的影响

在350℃下,对挤压态ZK60镁合金分别进行1、4、8道次的往复挤压变形(CEC)。利用金相显微镜(OM)、透射电镜(TEM)观察往复挤压前后ZK60镁合金的微观组织,利用X射线衍射仪(XRD)分析变形前后晶面取向变化,在万能拉伸试验机上测试变形前后镁合金的力学性能,并利用扫描电镜(SEM)观察拉伸断口形貌。往复挤压后的检测结果表明,挤压态ZK60镁合金晶粒显著细化,晶粒尺寸分布较均匀,随着挤压道次增多,晶粒尺寸逐渐减小;1道次变形后组织内产生了大量晶格缺陷,出现了大角度晶界,第二相粒子分布在晶粒内部和晶界上;各晶面衍射峰增强,拉伸断口内存在大量基体撕裂棱和明显的韧窝分布;ZK60镁合金的力学性能变化较大,随着挤压道次增多,伸长率大幅提高,抗拉强度小幅增大,而屈服强度降低。     

快速凝固Mg94.6Zn4.8Y0.6镁合金薄带的组织与性能

采用单辊快速凝固技术制备了Mg94.6Zn4.8Y0.6合金薄带,研究了薄带的组织及性能特征。结果表明:Mg94.6Zn4.8Y0.6镁合金快速凝固薄带组织由过饱和的单相-αMg固溶体组成,沿厚度方向分为两个晶区:近辊面粗大等轴晶区和自由面细小等轴晶区。Mg94.6Zn4.8Y0.6合金快速凝固薄带的显微硬度为85.95HV,在250℃左右保温2 h的显微硬度最高,超过该温度(250~300℃)显微硬度显著下降。     

Some studies on hot extrusion of rapidly solidified Mg alloys

Rapidly solidified magnesium alloys show great potential for application in automotive and aerospace industries. In this study, Mg-Al-Zn alloys (AZ91) were rapidly solidified by a melt-spinning process to form ribbons. Pulverized ribbons were cold-compacted and then hot-extruded to form rods. During extrusion, a specially designed die with constant strain rate profile was used and found to be advantageous. By properly establishing the complete process, extruded rods of rapidly solidified AZ91 alloys exhibiting good combination of room temperature strength and ductility were produced. Microstructural investigations were carried out on melt-spun ribbons and extruded rods. Effects of extrusion die shape, extrusion ratio, and extrusion temperature on mechanical properties of the extruded rods were also investigated.     

快速凝固高硅铝合金粉末的热挤压过程

通过分析快速凝固高硅铝合金末在热挤压过程中的密度、微观组织和相结构的变化，对粉末热挤压成形机理进行了探讨，结果表明，快速凝固高硅铝合金粉末热压过程分为2个阶段，即填充挤压阶段和稳态渡动阶段，粉末生坯的致密化主要有在第一阶段完成，粉末颗粒中初晶Si相受到加热长大和挤压破碎两方面的综合作用，最终得到的挤压材料中的Si颗粒与原始粉末相比没有明显的相比，合金的相组成在挤压前后 有发生变化，快速凝固合 组织结构特征基本得以保留。     

Rapidly solidified hypereutectic Al-Si alloys prepared by powder hot extrusion

Rapidly solidified hypereutectic Al-Si alloys were prepared by powder hot extrusion.By eliminating vacuum degassing procedure.the fabrication routine was simplified.The tensile fracture mechanisms at room temperature and elevated temperature were investigated by SEM fractography.Compared with KS282 casting material,the tensile strength of rapidly solidified Al-Si alloy is greatly improved due to silicon particles refining while its density and coefficient of thermal expansion are lower.than those of KS282.The wear resistance of RS AlSi is better than that of KS282.     

快速凝固镁合金开发原理及研究进展

介绍快速凝固镁合金材料研究与开发的物理冶金原理及发展历程。在开发原理中着重介绍快速凝固镁合金的镁基固溶体扩展、新型弥散合金相的形成、晶粒及显微组织细化以及合金钝化等基础理论。在这些研发理论基础上，进一步阐述镁合金雾化快凝、模冷淬火和表面重熔这3种典型的快速凝固制备技术，举例说明了这3种快速凝固技术制备的多种镁合金的各项性能及显微组织特征。综合评价快速凝固技术制备镁合金材料的优势，说明快速凝固技术是开发新型镁合金材料，扩展镁合金在工程材料中应用的重要且具有发展前途的制备技术。     

Superplastic-like behavior of Al-high Si alloys produced from rapidly solidified powders and ribbons

The high temperature tensile properties of hyper-eutectic Al-Si alloys were studied at temperatures between 683 and 813 K at initial strain rates between 8.3X10⁻⁴ and 4.2X10⁻¹s⁻¹. The alloys were prepared from prealloyed powders and ribbons, which were respectively fabricated by the centrifugal atomization and melt spinning, through the hot extrusion process at an extrusion ratio of 110:1. The extruded alloy bars prepared from the powders and ribbons, i.e. the powder-extruded and ribbon-extruded bars, have homogenous micro-structures with the fine silicon particles dispersed in the aluminum matrices for the Al-25Si and Al-15Si alloys. The maximum elongation-to-failure of the powder-extruded bar and the ribbon-bar are almost equal, 150%, for the Al-25Si alloy, In the Al-15Si alloy, the ribbon-extruded bar has superior elongation compared to the powder-extruded bar, that is, these are respectively 520% and 400%. The maximum elongation was attained at the relatively high strain rate of 10⁻²s⁻¹ independent of the silicon content and solidification process.     

热处理对快速凝固ZK60镁合金薄带组织和硬度的影响

采用单辊甩带法制备了ZK60镁合金薄带,研究了不同条件热处理薄带的组织和显微硬度。结果表明,薄带由晶粒尺寸8μm的等轴α-Mg、球状β′2相和少量杆状β′1相组成;热处理温度300℃时,晶粒无长大;温度300℃时,晶粒显著长大。原始薄带显微硬度约为50HV,300℃×2h热处理后显微硬度值最大约为80HV;β′1和β′2相的弥散强化作用是薄带硬度提高的内在原因。     

Microstructure and properties of AZ80 magnesium alloy prepared by hot extrusion from recycled machined chips

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＭａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓｈａｖｅｍａｎｙａｄｖａｎｔａｇｅｓｓｕｃｈａｓｌｏｗｄｅｎｓｉｔｙ ,ｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈ ,ｇｏｏｄｅｌｅｃｔｒｏｍａｇ ｎｅｔｉｃｓｈｉｅｌｄｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ,ｅｘｃｅｌｌｅｎｔｃａｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｍａｃｈｉｎａｂｉｌｉｔｙｅｔｃ .Ｍａｇｎｅｓｉｕｍｉｓａｎａｂｕｎｄａｎｔｅｌｅ ｍｅｎｔｓｉｎｃｅａｂｏｕｔ 1.93% (ｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎ)ｏｆｅａｒｔｈｃｒｕｓｔｃｏｎｓｉｓｔｏｆｍａｇｎｅ…