Sm含量对镁合金组织和耐腐蚀性能的影响

采用OM、失重法和电化学等手段研究了稀土Sm(1.0%~2.0%)对含Y镁合金组织和耐腐蚀性的影响。结果表明,随Sm含量增加,合金中网状粗大的析出相组织枝晶断裂,逐渐转变为细小、弥散的颗粒状均匀分布,体积分数下降;当合金含Sm量在2.0%时,合金的网状相大部分消失,颗粒析出相增多,并产生粗化、偏聚现象。在50 g/L的NaCl溶液中,耐腐蚀性随Sm含量的增加先上升后下降,其中当Sm含量为1.5%时,该合金的耐蚀速率达到最低。同时探讨出合金在含Sm量为1.5%时,耐腐蚀性最好的可能原因,是α相中的Al分布均匀和稀土析出相弥散均匀分布。     

Sr含量对AM80镁合金显微组织和力学性能的影响

采用OM、XRD、SEM和EDS研究不同Sr含量对AM80合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,Sr在晶界处发生偏聚,使晶粒长大受阻,从而细化α-Mg基体,Sr在枝晶尖端的富集改变了初生相α-Mg的形貌。随Sr含量增加,出现新相Al4Sr,β-Mg17Al12相含量不断降低直至完全消失。添加Sr可使AM80镁合金的室温力学性能得到明显改善,添加1.5%Sr(质量分数)时效果最好,其抗拉强度和伸长率分别达到最大值160 MPa和15.04%。随Sr含量的增加,AM80镁合金断裂方式由解理断裂向韧性断裂、再向解理断裂方式转变。     

稀土Y对AZ61镁合金微观组织和力学性能的影响

研究了稀土钇含量对AZ61镁合金显微组织和室温及高温力学性能的影响。实验结果表明：加入稀土钇可使AZ61合金铸态组织中的β相数量减少、铸态晶粒细化;大部分钇与铝结合生成高熔点、高热稳定性的稀土相A12Y3;固溶处理后,β相完全溶解而稀土相则以块状或杆状存在于晶界周围;适量的稀土钇可以提高AZ61合金的室温及高温强度、硬度和延伸率;而过量的稀土钇则会导致AZ61合金的性能下降;稀土钇的含量为1．0％时合金可得到较佳的力学性能。     

稀土元素Gd和Sm对AZ81镁合金组织及力学性能的影响

利用气体保护下感应熔炼方法制备了AZ81+(Gd+Sm)合金,采用光学金相(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、能谱分析(EDX)和拉伸性能测试等手段,对合金进行了显微组织、力学性能以及断口形貌分析。研究表明:Gd和Sm的添加使得合金晶粒得到细化,在稀土总含量为2%时细化效果最为明显,基体中形成了稀土-铝化合物Al2Sm和Al2Gd。随着Sm和Gd含量的增加,AZ81合金的室温和高温下的抗拉强度先升高后降低,稀土添加量在2%~3%时取得最好的强化效果,过量稀土恶化了组织,降低了性能。     

Nd对挤压铸造镁合金组织和力学性能的影响

镁合金经Ca合金化处理和稀土Nd变质处理后,在100MPa压力下挤压铸造成形,研究了Nd对Mg-8Al-1.0Ca合金组织和性能的影响。经XRD扫描及EDS能谱分析发现,通过挤压铸造,使得镁合金晶粒细化,有利于位错形成,析出相变得均匀细小,力学性能明显改善;当Nd添加量为0.4%时,镁抗拉强度达到230MPa,屈服强度为121MPa,伸长率为4.8%,合金性能达到最佳,较未变质时分别提高了28%、61%和78%。     

Sn对AM60镁合金显微组织和力学性能的影响

研究了合金元素Sn对AM60镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,在AM60镁合金中加入适量Sn后能有效改善合金的铸态组织,使粗大的树枝晶变得细小、弥散。在显微组织中出现了弥散分布的Mg2Sn增强颗粒,由于该相熔点高、硬度高和热稳定性好,可对基体起到有效强化作用,使得合金的力学性能得到改善。当Sn加入量过多时,合金的力学性能则会下降。     

Sm对AM60合金显微组织和力学性能的影响

借助光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和DNS100电子万能试验机研究AM60合金中加入Sm后的显微组织和力学性能,并分析Sm对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,添加元素Sm可以细化镁合金的晶粒,改变β相的形态和大小,从连续或断续网状、长条状,变为卵石状或颗粒状均匀弥散分布在α-Mg基体上,显著改善合金的显微组织。Sm的加入可形成稳定性较高的颗粒状Al2Sm高温化合物相。随着Sm含量的增加,合金的抗拉伸强度和伸长率呈现先升后降的趋势,当Sm含量为1.0%(质量分数,下同)时抗拉伸强度和伸长率分别达到最大值210MPa和6.9%。室温下AM60合金的断口呈解理断裂,加入Sm变质后其断口形貌表现为准解理+局部韧性断裂特征。     

钇对AZ91镁合金组织和力学性能的影响

研究了Y对AZ91镁合金组织和性能的影响.试验结果显示:Mg-7.5%Al-0.7%Zn-0.15%Mn-xY铸造镁合金的显微组织主要由α(Mg)基体、β(Mg17Al12)相、λ(Al2Y)相组成.一定量的Y能明显改善合金的组织,有效提高合金的室温和高温力学性能.过量的Y则使合金组织粗大,降低合金的力学性能.     

La对AZ81镁合金组织和力学性能的影响

利用金相显微镜和力学性能测试等设备和方法研究了La的不同添加量对AZ81镁合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明:AZ81镁合金中加入La能明显细化晶粒,当La加入量为1.0wt%时,晶粒由原来发达的树枝晶变为细小的等轴晶,其力学性能达到最佳,抗拉强度达到242MPa,提高了24.8%,布氏硬度提高了36.54%。     

Sn对AM60镁合金显微组织及力学性能的影响

分析了Sn对AM60镁合金显微组织及力学性能的影响。结果表明：AM60镁合金中加入Sn形成的Mg：Sn颗粒相能够细化合金晶粒,晶间组织β相由连续网状转变为不连续,提高了合金的力学性能。当Sn质量分数为1．2％时,合金的力学性能最佳,合金拉伸断裂方式由解理断裂变为准解理断裂;随着Sn元素含量的继续增加,其力学性能又逐渐降低。     

Sm、Ti复合变质对AM60合金显微组织和力学性能的影响

采用XRD、OM和SEM等手段研究AM60合金中加入Sm和Ti后的组织和性能,并分别分析Sm和Ti对合金组织和性能的影响.结果表明,适量加入Sm和Ti都可以使合金组织得到极大地细化,减少了β相的析出,加入Ti后合金有少量的Al3Ti生成;Sm、Ti的复合加入则形成颗粒状Al2Sm、Mg41Sm5相和晕圈状球形化合物Al18Ti2Mg3,Ti的变质作用和适当的T6处理使合金中的杆状相钝化或者消失,粗大颗粒相变得圆整细小.复合添加比单独添加得到更优的力学性能,同时加入1.0％Sm和0.4％Ti,合金室温抗拉强度和伸长率分别达到226 MPa和6.7％,比母合金分别提高了34.5％和39.6％; 200℃高温抗拉强度和伸长率分别达到170 MPa和10.4％,比母合金分别提高53.2％和82.5％.T6处理可以进一步提高该合金的力学性能.     

镁基准晶对AM50合金组织与性能的影响

通过普通凝固方法制备含高体积分数准晶相的Mg-48Zn-13Y(MZY)准晶中间合金。利用OM、SEM、EDS、XRD及拉伸试验研究了MZY准晶对AM50合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:向AM50合金中添加MZY准晶后,组织中可保留Mg_3Zn_6Y准晶相,并使合金组织得到明显地细化;组织中β-Mg_(17)Al_(12)相的数量减少,且形貌由粗大连续网状向断续条状及颗粒状转变。其中,当MZY准晶加入量为6%(质量分数)时,合金组织最为细小,合金的抗拉强度、屈服强度及伸长率达到峰值,分别为202.92 MPa、100.57 MPa和10.8%,其比AM50合金分别提高了24.59%、74.9%和66.15%。外加MZY准晶改善AM50合金力学性能的原因可归结于组织细化、β-Mg_(17)Al_(12)相数量及形貌的改善、以及与镁合金基体具有良好润湿性的准晶相的弥散强化作用。     

挤压比对Mg—Zn—Zr—RE合金组织和性能的影响

研究了不同挤压比对铸态Mg-5．4Zn-0．3Zr-0．98RE镁合金微观组织和力学性能的影响。研究表明,当挤压比较小时,微观组织呈现出粗晶和细晶组成的混晶组织;随着挤压比增加到16,微观组织发生完全再结晶,获得均匀、细小的再结晶组织。动态再结晶是铸态镁合金Mg-5．4Zn-0．3Zr-0．98RE晶粒细化的机制。在挤压温度为250℃,挤压比为16时,合金获得的力学性能最好,抗拉强度为345MPa,屈服强度为223MPa,断后伸长率为21．4％。     

微量元素Sr对AM60B镁合金组织和性能的影响

利用光学显微镜(OM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、电子万能试验机、数显洛氏硬度计和显微硬度仪研究微量Sr对镁合金AM60B的铸态组织和力学性能的影响。结果表明,添加微量元素Sr可以细化镁合金的晶粒,而不改变基体α-Mg相的枝晶形貌,但可改变γ相的形态和大小,从连续或断续网状、长条状,变为卵石状或颗粒状。Sr对AM60B镁合金的抗拉强度和延伸率的影响具有相似的趋势,即随着Sr含量的增加,合金的抗拉强度和延伸率呈现先升后降的趋势,当Sr含量为0.05%时抗拉强度和延伸率分别达到最大值191.82MPa和4.63%,而洛氏硬度和显微硬度随着Sr含量的增加而增大。AM60B镁合金断裂方式存在着由解理断裂向准解理断裂再向解理断裂转化的模式。     

稀土Ho对AZ61合金显微组织及力学性能的影响

采用OM、XRD、SEM、EDS和高温拉伸试验机研究了不同Ho含量对AZ61合金的微观组织与力学性能的影响。结果表明,加入Ho能够细化基体组织,使β-Mg17Al12相由连续的网状变为断续的岛状和鱼骨状,但是加入量超过1.0%时,β相有重新结网的倾向,同时基体也有粗化的趋势。同时从基体中逐渐析出花瓣状的相,可以判断该相为Al-Mn-Ho的三元相。Ho的加入促进Al-Mn相的析出从而转化为三元相,随Ho的加入该相逐渐增多,并均匀分布在基体中和晶界处。同时随着Ho含量的增加,常温和高温下的力学性能都有了一定的改善。分析可知合金的抗拉强度σb、延伸率δ和韧性都在加入Ho量为1.0%时达到最大值分别为207.88 MPa、13.22%、11.5 J/cm2。当Ho含量为1.5%时合金的硬度达到了峰值为68.9 HB。当Ho加入量为1.0%时高温性能效果最佳,强度和延伸率分别为128 MPa、13.2%.     

稀土Ho对ZA52合金显微组织及力学性能的影响

采用OM、XRD、SEM、EDS和高温拉伸试验机研究了不同Ho含量对ZA52合金的微观组织与力学性能的影响.结果表明,加入Ho能够细化基体组织,使Mg32 (Al,Zn)40相由半连续网状结构转变为孤岛状或颗粒状,同时会生成花瓣状和块状的Al2Ho相.当Ho含量超过0.5％时,花瓣状Al2Ho逐渐消失,块状相逐渐增多,随着Ho含量的增加,常温和高温下的抗拉强度和伸长率都有了显著的提高.其中添加Ho含量为1.5％时,常温抗拉强度σb和伸长率δ达到最大值分别为234.3 MPa、13.6％.高温抗拉强度σb为117.5 MPa,高温伸长率无明显变化.加Ho后的合金200℃下断裂方式属于以韧性为主的准解理断裂和韧窝断裂的混合断裂形式.     

真空条件下Nd对AM60镁合金组织与性能的影响

研究了稀土Nd对AM60镁合金组织的影响,并分析析出相及其对合金力学性能的影响.结果表明,在AM60合金中加入稀土Nd元素能有效地细化合金组织,使Mg17A112相分离变细;Nd元素优先与合金中的A1元素反应生成二元高熔点A111Nd3相:适量的稀土Nd能有效提高合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率;过量的稀土Nd则会消耗合金中更多的A1元素和导致A111Nd3相粗化,使合金的力学性能下降;力学性能测试结果表明,AM60-0.9Nd具有最高的抗拉强度(230 MPa)、最高的屈服强度(127 MPa)和最高延伸率(14%),分别比基体合金提高28%、48%和250%.     

稀土Y对Mg-2.0Zn-0.3Zr镁合金铸态组织和力学性能的影响

通过在Mg-2.0Zn-0.3Zr镁合金中添加不同含量的稀土元素Y,研究Y元素及其含量对合金组织和力学性能的影响及机制。结果表明:当Y含量从0.9%增加到1.9%(质量分数,下同)时,组织明显细化,晶间化合物呈连续细网状;当Y含量达到3.7%时,晶间化合物呈不连续的粗网状。当Y从1.9%增加到5.8%时,合金强度逐步提高。Y含量为0.9%时,Y的细化作用及适当的W-相含量对塑性有利,延伸率达到最大值24.8%;Y含量为3.7%时,W-相的数量因X-相的出现而减少,晶间化合物变为不连续网状分布,对塑性有利,合金综合力学性能最佳,抗拉强度为232MPa,屈服强度为124MPa,延伸率为23.5%。添加Y后的Mg-2.0Zn-0.3Zr合金流变应力和挤压变形抗力提高,但可通过420℃,12h热处理和热变形温度提至450℃,改善合金的热成型性并获得更高的综合力学性能。