不同磁场作用下AZ61镁合金的凝固组织

在镁合金的凝固过程中施加低频或静态磁场都能有效细化晶粒,但静磁场的细化效果要优于低频交流磁场,同时随磁场强度的增加,静磁场细化晶粒的效果明显提高;在静磁场条件下,晶界共晶体组织的厚度明显减小,同时在晶内出现了大量细小块状化合物,这有利于提高镁合金的综合性能。     

热处理对ZK60镁合金组织与力学性能的影响

研究固溶和时效热处理工艺对铸态ZK60镁合金显微组织与力学性能的影响.结果表明,当固溶处理条件为400 ℃下保温10 h、时效处理温度为150.c时,ZK60合金中析出相随时效时间的延长而增加,直至30 h.当时效温度升至200℃时,析出相体积分数在时效时间为15～20 h时达到最大值.室温拉伸实验表明,高密度第二相析出物有利于提高合金的强度和靼性.优化的热处理工艺条件为400℃固溶10 h随后于150℃时效30 h,得到的镁合金兼具有高的强度与塑性综合性能.     

时效温度对ZK60镁合金组织和性能的影响

对ZK60镁合金在100～220℃进行时效处理,通过金相组织分析、断口扫描分析及力学性能测试,研究了时效温度对ZK60镁合金的显微组织与力学性能的影响.结果表明:时效处理能明显改善ZK60镁合金的组织和力学性能.其力学性能随时效温度升高呈规律性变化,网络结构是力学性能变化的主要原因.得出ZK60镁合金力学性能的优化时效温度为190℃.     

Gd对ZK60镁合金组织与力学性能的影响

分析了铸态和挤压态ZK60?xGd(x=0~4)合金的组织和相组成,测试了其拉伸力学性能。结果表明,随着Gd含量的增加,铸态组织逐渐细化,Mg?Zn?Gd新相逐渐增多,而MgZn2相逐渐减少直至消失,第二相趋于连续网状分布于晶界处;当 Gd 含量不超过2.98%时,铸态室温拉伸力学性能稍降低。经挤压比λ=40和挤压温度T=593 K的挤压后,组织显著细化,平均晶粒尺寸逐渐减至ZK60?2.98Gd合金的2μm,破碎的第二相沿着挤压方向呈带状分布;挤压态的拉伸力学性能均显著提高：298和473 K时的抗拉强度分别从ZK60合金的355和120 MPa逐渐提高至ZK60?2.98Gd合金的380和164 MPa。挤压态拉伸断口呈现典型的韧性断裂特征。     

脉冲电流对ZK60镁合金板组织与性能的影响

利用光学显微镜(OM)、电子背散射衍射(EBSD)和扫描电子显微镜(SEM)对ZK60镁合金板组织与性能进行分析。利用高密度脉冲电流对轧制变形ZK60镁合金板进行处理,使变形组织在较短时间内发生完全再结晶。再结晶晶粒的平均晶粒尺寸达到3μm,抗拉强度可达310 MPa,伸长率达30.7%。然而,经过同样时间的等效热处理,变形ZK60板并未发生完全再结晶。脉冲电流提高了轧制变形ZK60镁合金再结晶形核速率,加速了再结晶转变过程。脉冲处理优化了ZK60镁合金组织,使其获得了较高的综合力学性能。     

形变热处理对ZK60镁合金组织性能的影响

对ZK60镁合金进行了热挤压、热处理实验,并对挤压态、挤压后T5处理态、挤压后T6处理态试样分别进行了室温拉伸试验,并观察其金相组织.结果表明:铸态ZK60镁合金热挤压后,在晶粒细化同时,有大量细小点状第二相析出,使其综合力学性能明显提高.挤压后直接时效的T5态试样,其抗拉强度比挤压态有所提高,伸长率稍有降低;挤压后经T6处理的试样,抗拉强度和伸长率均比挤压态、挤压+T5态的低.     

往复挤压温度对ZK60镁合金组织与性能的影响

采用往复挤压工艺，对ZK60镁合金进行不同温度往复挤压，分析往复挤压温度对组织和性能的影响。结果表明：在315℃、335℃和355℃往复挤压ZK60镁合金，其中335℃时晶粒细化效果最好，材料的综合力学性能最佳。往复挤压工艺可以显著降低ZK60镁合金的热膨胀系数，提高ZK60镁合金的热稳定性。     

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。     

热变形对ZK60镁合金组织及性能的影响

对ZK60镁合金进行了平面应变等温压缩试验,并对不同变形条件下压缩试样的微观组织、拉伸性能进行分析.结果表明,ZK60合金热变形后力学性能得到提高,尤其是塑性得到较大改善,伸长率最高达到38％,断口形貌由河流状变为韧窝状,这主要是由于变形过程中产生动态再结晶,使晶粒明显细化;均匀态组织中个别未溶的共晶组织呈点状断续分布于晶界上,这些点状裂纹在变形过程中不易扩展还可能愈合;在300～380℃对均匀态ZK60合金进行平面压缩后,可获得较优的综合力学性能.     

稀土元素对ZK60镁合金组织和性能影响的研究现状

简述了稀土元素在镁合金中的作用,重点介绍了Y、Ce、Er、Nd、Dy、Gd、Yb等稀土元素对ZK60镁合金的晶粒尺寸、第二相化合物、室温力学性能以及高温性能的影响,指出了在ZK60镁合金中添加稀土元素的研究存在的问题与不足,并对其发展方向进行了展望.     

镁合金电磁铸造工艺参数的优化分析

镁合金是具有优越性能的金属材料,镁合金的加工是目前国内外正在研究的新课题。通过对镁合金电磁铸造过程中温度场的模拟来分析镁合金电磁铸造的工艺参数,确定最佳工艺条件。计算结果表明,镁合金电磁铸造过程中当频率为10Hz时温度场分布比较合理。     

电磁搅拌参数对半固态AZ91D镁合金组织的影响

利用自制的电磁搅拌装置和淬火技术,主要研究了电磁搅拌频率为50Hz下的搅拌参数对连续冷却条件下AZ91D镁合金组织的影响规律.在该试验条件下,当电磁搅拌频率小于50Hz时,随着电磁搅拌频率的升高,半固态AZ91D镁合金浆料或坯料组织中的球状初生α-Mg越来越多,其形态更加圆整,分布更趋均匀;当电磁搅拌频率达到或高于50Hz时,半固态AZ91D镁合金浆料或坯料的组织比较理想.当电磁搅拌功率增大时,半固态AZ91D镁合金熔体中的蔷薇状初生α-Mg会受到更加强烈的附加温度起伏,促使蔷薇状初生α-Mg枝晶臂根部的熔断,形成越来越多的球状初生α-Mg,而且初生α-Mg越来越圆整.在电磁搅拌制备半固态AZ91D镁合金浆料或坯料时,较低的冷却速率有利于获得较理想的半固态组织.     

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。     

静磁场对铝硅合金Na变质处理的影响

分别对亚共晶Al-6Si合金和共晶Al-12．6 Si合金进行Na变质处理，发现对于亚共晶Al-6 Si合金，重熔使N。变质失效，而施加静磁场条件下，重熔没有使Na变质失效。对于共晶Al-12．6 Si合金，同样在变质剂反应温度保温20min，施加静磁场的条件下，共晶硅细化，并呈现一定程度的粒状化，其变质效果明显优于不施加静磁场的情况。延长保温时间至40 min，不施加静磁场时出现了变质衰退现象。但在施加静磁场条件下，变质衰退现象相对较轻，即静磁场具有延长变质有效时间的作用。分析认为这是静磁场抑制对流作用的结果。     

压铸镁合金微观组织模拟

采用CellularAutomaton微观模型 ,对压铸镁合金的三维微观组织演变进行了模拟。在模拟过程中 ,采用连续形核模型处理液态金属的异质形核现象 ,通过正态分布函数描述形核质点密度随温度的分布关系 ,在给定过冷度时对分布函数积分可得到该时刻的形核密度 ,晶粒生长模型则考虑了枝晶尖端生长动力学和择优生长方向 <10 10 >,也考虑了温度场的影响 ,并完成了宏观温度场和微观计算的耦合。最后通过压铸镁合金标准拉伸试棒金相试验 ,对模拟结果进行了验证 ,试验结果和模拟结果在平均晶粒尺寸方面符合较好     

电磁搅拌下半固态AZ91D镁合金的组织形成

利用电磁搅拌装置、合金熔体淬火方法和EBSD位相显微分析技术,在不同的搅拌功率下,研究了电磁搅拌对半固态AZ91D镁合金微观组织的作用.结果表明,在电磁搅拌条件下凝固,AZ91D镁合金组织中的初生α-Mg得到明显细化,初生α-Mg转变为细小的蔷薇状或球状,EBSD检测表明这些球状初生α-Mg晶粒在空间上大多属于不同的晶粒;电磁搅拌功率是重要的制备参数,搅拌功率越大,半固态AZ91D镁合金组织中的蔷薇状初生α-Mg越少,而球状初生α-Mg越多,晶粒也越细小;在电磁搅拌条件下,AZ91D镁合金熔体的激烈流动导致了较为均匀的温度场和溶质场,也导致了更加剧烈的温度起伏,这些现象导致了半固态AZ91D镁合金组织的形成.     

静磁场对2024铝合金凝固组织的影响

通过热模拟试验及扫描电镜分析,研究了静磁场对2024铝合金显微晶粒度、凝固速度、合金元素分布的影响.结果表明,随着磁感应强度的增大,合金凝固组织明显细化,凝固时间变短,这与凝固前沿熔体内的塞贝克效应有关,使得熔体对流效应强于静磁场的制动效应;应用静磁场能够增强溶质原子在铝中的扩散,有利于提高合金元素的固溶度,减轻凝固组织的宏观偏析.     

复合变质对AlSi7Mg合金组织和性能的影响

通过在铸造ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金中加入一种新型复合变质剂，研究其对合金力学性能和组织的影响，并采用透射电子显微镜（ＴＥＭ）研究合金在时效过程中组织的变化。结果表明：采用此新型变质剂可有效提高铸造ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金的力学性能。合金经５３５℃×６ｈ固溶化处理和１５０℃×６ｈ时效处理后，其σｂ达到３５１．７ＭＰａ，δ达７．７９％。经ＴＥＭ分析，采用此变质剂处理的铸造ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金在时效过程中不仅会产生Ｍｇ２Ｓｉ相，而且发现了一种新的时效强化相。通过分析，认为该相的析出过程与Ｍｇ２Ｓｉ相似，且其析出温度要较Ｍｇ２Ｓｉ相略低。由于此新强化相的析出使得合金在较低温度时效时即可获得较好的强化效果，使合金在Ｔ５状态下即可获得高的综合力学性能     

直流磁场对7075铝合金组织结构的影响

研究了在直流磁场下凝固的7075铝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，7075铝合金中Zn、Mg、Cu3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，而晶内析出相的形貌和尺寸发生了显著变化，由无磁场时的粗大针状组织变为细小均匀的结构。探讨了磁场的作用机制。认为电磁场作用使得各溶质粒子对基体铝产生了相对运动，这种运动增强了溶质粒子在铝中的扩散，从而导致了晶内溶质含量的增加。     

形变AZ91合金微结构对半固态组织形成的影响

研究了形变AZ91镁合金的相结构和精细组织及其对SIMA法半固态组织形成的影响。结果表明,形变AZ91镁合金组织由细小的αMg等轴晶和Mg17Al12化合物颗粒组成。在αMg基体中存在着大量的大角度亚晶和较高密度的位错缠结以及较大程度的晶格畸变。Mg17Al12相颗粒、高密度位错区及具有高畸变能的晶界为半固态合金提供了应变诱发激活液化源,而晶界、亚晶界则为半固态温度下溶质原子的扩散及液相的浸渗提供了便捷的通道,加速了半固态合金的液化和粒化进程。加热温度为565℃、等温时间5min时,即可获得晶粒形态圆整、分布均匀、固相率为57%的半固态合金。