AZ91D镁合金等离子束重熔组织与性能(英文)

利用高能等离子束对AZ91D镁合金表面进行快速加热重熔处理,并对重熔层的显微组织、物相、硬度以及耐磨耐蚀性能进行分析。结果表明:在低放大倍数下,重熔层的组织为细小的枝晶,在高放大倍数下,晶粒为细小的等轴晶粒,尺寸为5~7μm;与基体相比,物相组成仍为α-Mg和β-Mg17Al12,但α-Mg相减少,β-Mg17Al12增加,且β-Mg17Al12相的分布更加均匀弥散;重熔层的显微硬度明显高于基体的显微硬度;重熔层拉伸断口与基体拉伸断口不同,有塑性变形痕迹以及由细小均匀韧窝组成的纤维状的撕裂痕,也有明显的晶粒拔出痕迹。等离子重熔处理提高了AZ91D镁合金的表面耐磨性和耐蚀性能。     

AZ91D镁合金表面激光重熔Al-Si-Cu涂层的性能

采用等离子喷涂和激光重熔复合工艺在AZ91D镁合金表面制备Al-Si-Cu合金涂层,利用扫描电子显微镜（SEM）、显微硬度计、摩擦磨损试验机等研究了涂层的微观组织、显微硬度与摩擦磨损性能。结果表明,激光重熔后涂层组织致密均匀,涂层与基体呈良好的冶金结合,涂层显微硬度约为基体的2.2倍,由于晶粒细化和硬质相的存在耐磨性较基体明显提高,重熔层的磨损机制主要为磨粒磨损。     

AZ91D镁合金遗传性研究

选择3个厂家生产的镁合金锭作为原料,分别将它们重熔,分析不同厂家的镁合金重熔前后的组织,以及利用回炉料生产的镁合金的组织.结果表明,镁合金重熔和添加回炉料后的组织与性能,同对应的原料组织基本相同或非常相近,具有明显的遗传性.镁合金在熔化过程中,存在的近程有序的原子集团具有和原料组织结构相同或相近的特性,合金液中的团簇(遗传因子)理论能够恰当地解释镁合金的遗传性.     

加热工艺对AZ91D镁合金部分重熔组织的影响

提出半固态金属坯料先在液相线以上温度适当加热再降低温度至两相区温度继续等温保温的二次加热工艺。采用该工艺对晶粒细化AZ91D镁合金坯料进行部分重熔,研究了其组织演变规律,并与等温二次加热工艺进行比较。结果表明,与等温二次加热工艺相比,坯料先在液相线以上温度适当加热再降低温度至两相区温度继续保温,坯料重熔速度明显加快,相同加热时间时,晶粒更加细小和圆整。组织演变机理分析表明,加快液相形成速度可适当抑制晶粒的合并,降低晶粒长大速度,并促进晶粒球化。     

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。     

等径角挤压制备AZ91D镁合金的组织与性能

研究了铸态AZ91D镁合金在等径角挤压（Equal Channel Angular Extrusion,ECAE）后的室温力学性能和微观组织特征。在力学性能方面,铸态AZ91D镁合金经过1道次ECAE变形后,室温力学性能（屈服强度、抗拉强度、延伸率、弹性模量）由86.3 MPa,146.3 MPa,1.84%,42.5 GPa分别提高到144.1MPa,222.8 MPa,3.49%,47.7 GPa;2道次后变为109.1 MPa,268.3 MPa,4.48%,48.9 GPa。在微观组织方面,挤压1道次后,由于枝状晶粒在等径道弯角处滑动和转动时发生破碎,AZ91D镁合金的晶粒和黑色共晶相Mg17Al12沿挤压方向拉长为条带状;挤压2道次后,黑色共晶相开始部分回溶,共晶相有所减少且呈非连续分布。     

固溶处理对AZ91D镁合金挤压管件组织和性能影响

研究了不同状态坯料及热处理工艺对挤压成形AZ91D合金管件组织性能的影响。结果表明,坯料的各种预处理状态对待压成形管件的组织和力学性能均有不同程度的影响,无论镁锭经过什么预处理,挤压成形的管件经固溶处理后．水冷的力学性能要高于空冷的力学性能;而经固溶加时效处理后则相反,水冷时效之后的力学性能普遍比经过空冷时效的力学性能低。     

脉冲电场下制备AZ91D镁合金部分重熔过程的组织演变

研究利用低压脉冲电场技术制备的AZ91D镁合金在部分重熔过程中的组织演变,考察加热温度和保温时间对不同脉冲电压制备的AZ91D合金初生相形态和尺寸的影响。结果表明:经低压脉冲电场处理后,将AZ91D镁合金进行部分重熔可得到非枝晶的半固态合金,随坯料制备的脉冲电压增加,重熔时初生相变得圆整且尺寸减小,但制备坯料的脉冲电压过高,重熔时初生相尺寸有所增加;脉冲电场处理后的AZ91D镁合金坯料经适当的部分重熔处理可获得具备触变过程所需要的组织状态。     

热处理对AZ91D铸造镁合金疲劳性能的影响

研究了固溶和固溶后时效处理对铸造AZ91D镁合金显微组织、常规力学性能和高周疲劳行为的影响.结果表明:AZ91D镁合金经固溶处理后,抗拉强度、疲劳强度和伸长率大大增加,但屈服强度降低;合金经固溶+时效处理后,抗拉强度、屈服强度提高,但伸长率和疲劳强度稍有下降;疲劳断口分析表明:疲劳裂纹萌生干合金表面或亚表面的气孔、夹杂或缩松处,未处理合金疲劳断口表现为准解理断裂,固溶处理后的合金具有较多的韧性特征,而固溶+时效处理的合金表现为脆性解理断裂形式.     

AZ91D压铸镁合金激光局部重熔区气孔的形成机制

为研究压铸镁合金熔焊过程气孔的形成机制,对厚度为6mm的AZ91D压铸镁合金进行激光局部重熔。采用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)观察母材组织和气孔形貌。利用粒径分析软件Nano measure 2.1测量气孔的尺寸,分析各类气孔的形成机制。结果表明:随激光功率的增大,熔合区气孔率增大;微观气孔内壁光滑、呈倒喇叭形,属于氢致气孔;粗大宏观气孔形状不规则,内壁粗糙,具有明显的金属冲涮痕迹,是遗传于母材预存的气缩孔,建立了重熔区气孔体积同熔池气泡体积内在关联的数学模型。     

固相合成AZ91D镁合金的组织和性能

利用固相合成方法在挤压比为11∶1的条件下,将AZ91D镁合金屑分别在573、623、673和723 K时制备成试样,对试样进行微观组织观察和力学性能测试。结果表明:在573~673 K时,AZ91D镁合金的抗拉强度和延伸率随合成温度的升高而增大,高于673 K时其抗拉强度和延伸率随合成温度的升高而降低,在合成温度为673 K时,其抗拉强度最高,达到384.4 MPa;在热挤出过程中氧化层被均匀弥散在组织中且发生动态再结晶,使固相合成AZ91D镁合金的力学性能与铸态和用铸锭热挤出制备的镁合金相比明显提高,在合成温度为673 K时,其延伸率为5.8%,比铸态增加152%;AZ91D镁合金屑在挤出过程中不能完全结合且出现较多的微裂纹,使其延伸率与铸锭热挤出制备的AZ91D镁合金相比低44%。     

Microstructure and mechanical properties of die-cast AZ91D magnesium alloy by Pr additions

Mg-9Al-xPr (x=0.4, 0.8 and 1.2, mass fraction, %) magnesium alloys were prepared by high-pressure die-casting technique. The effects of Pr on the microstructures of die-cast Mg-9Al based alloy were investigated by XRD and SEM. Needle-like Al11Pr3 phase and polygon Al6Mn6Pr phase are found in the microstructure. With 0.4% Pr addition, fine needle-like Al11Pr3 phase and a small amount of polygon Al6Mn6Pr phase near the grain boundary are found in the microstructure. Increasing Pr addition to 0.8%, lots of coarse needle-like Al11Pr3 phase within grain and polygon Al6Mn6Pr phase on grain boundary are observed. Further increasing Pr addition, the size of needle-like Al11Pr3 phase decreases, while the size of polygon Al6Mn6Pr relatively increases. The mass fraction of Pr at around 0.8% is considered to be suitable to obtain the optimal mechanical properties. The optimal mechanical properties are mainly resulted from grain boundary strengthening obtained by precipitates and solid solution.     

Microstructure and properties of oxalate conversion coating on AZ91D magnesium alloy

The oxalate coating formed on AZ91D magnesium alloy by chemical conversion treatment methods in oxalate salt solutions was investigated. The surface morphologies and chemical composition of coating were examined using scanning electron microscopy (SEM) equipped with energy dispersive analysis of X-ray (EDX). Electrochemical impedance spectroscopy (EIS), potentiodynamic polarization curves and salt spray tests were employed to evaluate corrosion protection of the coating to substrate in 5% NaCl solution. The mechanism of coating formations was also considered in details. The results indicate that a compact and dense surface morphology with fine particle clusters of the oxalate coating on magnesium alloy is presented, which mainly consists of oxide or/and organic of Mg, Al and Zn. And the anti-corrosion of the magnesium after oxalate conversion treatment is better than that of the magnesium substrate. The results of salt spray test for oxalate coating is evaluated as Grade 9 according to ASTM B117. The electric resistance of oxalate chemical conversion coating to substrate is below 0.1 Ω.     

流变压铸成形镁合金AZ91D的显微组织与性能

采用双螺杆机械搅拌法制备半固态镁合金浆料,对比研究了液态压铸与半固态流变压铸成形镁合金AZ91D的组织与性能,探讨了半固态成形镁合金铸件的热处理强化机制.试验结果表明,流变压铸成形铸件与液态压铸成形铸件在铸态时的力学性能相当;由于半固态成形减轻了铸件内部气孔、偏析等铸造缺陷,因而T4和T6热处理均明显地提高了半固态成形镁合金铸件的力学性能.研究还得出,液态压铸成形镁合金铸件经过固溶处理之后,其抗拉强度和伸长率也有所提高,但是,时效处理明显地恶化了铸件的力学性能.     

AZ61A镁合金等离子焊接头组织与性能

通过拉伸、硬度、弯曲试验和金相组织分析,研究AZ61A镁合金等离子焊接头的拉伸性能、硬度、弯曲性能和金相显微组织。结果表明,拉伸试件的断裂处均位于焊缝区,抗拉强度值分别为220MPa和223MPa,且Rm(W)/Rm(pm)0.7,满足试验要求;所有弯曲试件均未出现断裂,弯曲性能良好;等离子焊所获得的接头热影响区窄且晶粒粗大,焊缝区晶粒细小,组织由α相及其上弥散分布着的灰色点状物Mg17Al12组成;焊缝区整体硬度高于热影响区和母材,热影响区基本未发生软化。     

AZ91D镁合金表面覆铝的显微组织及性能

在大气环境中、恒定压力作用下,使用镁铝共晶合金粉末作为连接剂在AZ91D镁合金表面进行覆铝处理.利用扫描电子显微镜分析了铝箔与镁合金结合界面的显微组织结构,通过电化学腐蚀试验及球盘磨损试验对覆铝试样表面的耐腐蚀性和耐磨性进行了测试.结果表明,结合界面由Al_3Mg_2层、Mg_(17)Al_(12)层、镁铝共晶层、镁铝锌化合物层组成,覆铝后试样的耐蚀性、耐磨性较AZ91D镁合金均有提高.     

AZ31B镁合金电子束焊接接头组织及性能分析

采用电子束焊接方法对10mm厚的AZ31B镁合金进行焊接。利用光学显微镜、扫描电镜、射线衍射仪等手段分析了电子束焊接接头的外观和截面的特征、显微组织、元素分布、焊缝物相和断口形貌等,并利用维氏硬度仪和拉伸仪检测了接头区域硬度和接头强度。结果表明,采用电子束焊接AZ31B镁合金获得的焊缝正面成形美观,而背部存在轻微的凹陷,焊缝深宽比在8：1以上;与基体相比,焊缝中Mg,Zn比例下降,Al,Mn比例上升;焊缝中主要物相为Mg,Al和少量的Mg17Al12相;焊缝热影响区窄,焊缝组织为8～18μm的细小等轴晶粒;焊接接头硬度值均匀;焊缝抗拉强度均值为223MPa,断裂部位为焊缝区,断口为混合断裂形貌.