熔炼工艺对Mg-2Mn-1Si-0.25Ca镁合金组织和性能的影响

探索了熔炼时元素的不同加入次序对Mg-2Mn-1Si-0.25Ca合金相组成的影响,并研究了该合金的组织和性能.结果表明:铸态Mg-2Mn-1Si-0.25Ca合金组织由α镁基体,β(锰)和颗粒状的Mg2Si组成.熔炼时先加锰后加硅时,合金中含α-Mg、Mg2Si、MnSi和β(Mn)相,Mg2Si相较少.先加硅后加锰时,合金中只含α-Mg、Mg2Si和β(Mn)相.熔炼时先加硅后加锰的合金硬度明显高于先加锰后加硅的合金.     

Mg-1.6Mn-1.5Si-0.3Ca合金的显微组织与力学性能

利用OM、SEM、EDS和抗拉强度测定等手段,研究了添加Si、Ca元素对Mg-1.6Mn变形镁合金显微组织与力学性能的影响.结果表明：Mg-1.6Mn-1.5Si-0.3Ca合金的铸态组织由α-Mg固溶体、块状或颗粒状Mg 2Si及β-Mn组成.Mg-1.6Mn合金中加入Si、Ca后,钙、硅化合物成为Mg 2Si初生相的异质形核核心,合金的晶粒明显细化,平均晶粒尺寸从加入前的60 μm细化到加入后的30 μm.Mg-1.6Mn-1.5Si-0.3Ca的抗拉强度为148 N/mm^2,伸长率达5.6%,分别比Mg-1.6Mn的提高54.2%和55.5%.     

Si、Y对铸造Mg-Zn-Al合金组织性能的影响

研究了Si、Y对Mg-Zn-Al合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：Si、Y均能提高合金的抗拉强度和硬度，特别对高温抗拉强度的提高效果更为明显。合金强度的提高主要得益于组织中析出相的弥散强化作用。Mg-6．0Zn-1．5Al-0．15Mn-1．2Si-0．5Y铸造镁合金的显微组织主要由a(Mg)基体、B(MgZn)相、λ(Mg2Si)相和ω(SiY)相组成。     

Mg-8Zn-2Si-0.5Ca合金热处理前后的组织性能

研究了Mg-8Zn-2Si-0．5Ca合金及其热处理后的组织和性能。结果表明：铸态下合金由α-Mg相、MgZn相、Mg2Si相和CaSi。相组成。Mg2Si的形状为块状，颗粒较细小．Mg2Si的晶核为CaSi2相。固溶处理后．合金中原来呈骨骼状分布的MgZn相明显减少，并变得细小。固溶处理未能使Mg2Si相溶入基体组织中。时效处理后固溶到基体中的MgZn相以细小的弥散相析出。经固溶和时效处理后，合金的硬度明显提高。     

Mn对Mg-1Si合金组织和性能的影响

采用Mn对亚共晶Mg-1Si合金进行了变质处理,考察了加入量对合金铸态组织、力学性能和阻尼性能的影响。结果表明,Mn对Mg-1Si合金中的共晶Mg2Si相具有良好的变质作用。考虑到成本因素,Mn的最佳加入量为0.5%左右,此时,共晶Mg2Si绝大部分转化为细小点状,合金的抗拉强度和伸长率分别达到175.1 MPa和6.5%,相比Mg-1Si合金提高了约35.5%和71.1%。在整个测试的应变振幅范围内,加入0.5Mn的合金的阻尼值要显著高于Mg-1Si合金的阻尼值。     

Zn和Al含量对含Si的T型Mg-Zn-Al合金组织及性能的影响

借助光学显微镜、X射线衍射仪和INSTRON拉伸机等,研究了不同Zn、Al含量对含Si的τ(Mg32 (Al,Zn)49)型Mg-Zn-Al合金组织及性能的影响.结果表明,随着Zn、Al含量的增加,τ相体积分数增加,而基体α(Mg)相的体积分数下降;τ 相连续程度增加,基体α(Mg)晶粒不断细化,Mg2 Si颗粒略有增大.合金Mg-8Zn-3.2Al-1Si-0.3Mn-0.01P在室温或150℃ 下的拉伸性能相对最好,抗拉强度分别达到233 MPa和185 MPa.     

Mn对Mg-3.2Si合金组织和力学性能的影响

采用Mn对过共晶Mg-3.2Si合金进行变质处理,主要考察了Mn含量对合金中初生Mg2Si相的变质效果及合金力学性能的影响。结果表明,Mn对过共晶Mg-3.2Si合金中的初生Mg2Si相具有良好的变质效果。当Mn含量为2%(质量分数)时,变质效果最佳,此时初生Mg2Si相呈多边形,平均颗粒尺寸仅为32μm,相比未变质合金降低了56.8%。随着Mn含量的增加,合金的力学性能呈先提高后降低的趋势。当Mn含量为2%时,合金表现出最佳的力学性能,其抗拉强度和伸长率分别达到187 MPa和3.2%,相比未变质合金提高了67.0%和166.7%。     

Zn和Al含量对含Si的τ型Mg-Zn-Al合金组织及性能的影响

借助光学显微镜、X射线衍射仪和INSTRON拉伸机等,研究了不同Zn、Al含量对含Si的τ(Mg32(Al,Zn)49)型Mg-Zn-Al合金组织及性能的影响。结果表明,随着Zn、Al含量的增加,τ相体积分数增加,而基体α(Mg)相的体积分数下降;τ相连续程度增加,基体α(Mg)晶粒不断细化,Mg2Si颗粒略有增大。合金Mg-8Zn-3.2Al-1Si-0.3Mn-0.01P在室温或150℃下的拉伸性能相对最好,抗拉强度分别达到233 MPa和185 MPa。     

Mg-6Zn-6Al-0.5Mn-0.6Si-0.1Ca合金的组织和性能

在CO2+0.5%SF6的混合气体保护下制备了Mg-6Zn-6Al-0.5Mn-0.6Si-0.1Ca合金,并对该合金的组织和性能进行了研究。研究结果表明:合金的铸态组织由基体α-Mg固溶体、分布在晶界上的三元相τ(Mg32(Al,Zn)49)相和一些呈颗粒状分布于基体上的Mg2Si相。经固溶处理后,部分τ(Mg32(Al,Zn)49)相固溶到基体中,使呈断网状的三元相逐渐减少,分布逐渐弥散。该合金具有较好的综合力学性能。     

Mg-9AI-6Si镁合金组织及性能研究

利用普通重力铸造方法,制备了Mg-9Al-6Si镁合金.用光镜(OM),扫描电镜和能谱仪(SEM/EDS)研究了铸态Mg-9Al-6Si镁合金的显微组织,用XRD分析了合金的相组成,测试了合金室温拉伸力学性能和硬度,用SEM观察了合金拉伸断口形貌.结果表明:Mg-9Al-6Si镁合金铸态组织主要由α-Mg基体和分布在其上的粗大棱状枝晶或多边形块状初晶Mg2Si相及连成网状的β-Mg17Al12相组成,无汉字状Mg2Si相.该合金室温拉伸断口是以准解理断裂为主的脆性断裂,断裂沿α-Mg基体和Mg2Si相的界面处产生并扩展,抗拉强度为137.45 MPa,硬度为123 Hv1.     

微量元素复合添加对Al-Si-Mn-Mg合金组织与强韧性的影响

为探究微量元素复合添加对Al-Si合金晶粒大小、形貌和力学性能的影响,熔炼制备了Al-8Si-0.6Mn-0.4Mg-0.15Ti-x Sc(x=0,0.2,0.4,0.5,质量分数,%,下同)合金,结合金相组织图、扫描电镜和能谱等技术手段对合金的晶粒形貌、尺寸及强韧性进行表征分析。结果表明,铸态Al-8Si-0.6Mn-0.4Mg-0.15Ti-x Sc合金的主要物相包括：α-Al基体、共晶Si相、Al₃Ti、Al₃Sc、AlMnTi、富Fe相等。Ti含量为0.15%的情况下,调整Sc含量为0.2%,可以获得最优的细化效果,合金平均晶粒尺寸为46μm,抗拉强度达到221 MPa,伸长率为5.9%。     

添加Mn和Mg对喷射沉积Al-12Si合金微观组织与性能的影响

针对微波组件用Al-12Si合金盖板材料中存在粗大针状Si相导致强度不足的问题,采用喷射沉积?热压制备Al-12Si和Al-12Si-1Mn-0.6Mg合金,对比分析添加1％Mn和0.6％Mg对合金微观组织、力学和热物理性能的影响.结果表明:热处理后,Al-12Si-1Mn-0.6Mg合金组织中Si相呈近球形颗粒均匀分...     

Si对Mg-7Al-2.5Ca-0.4Mn-0.25Sr合金铸态组织的影响

通过光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射分析等,研究了Si对铸态Mg-7Al-2.5Ca-0.4Mn-0.25Sr合金显微组织的影响。结果表明:Mg-7Al-2.5Ca-0.4Mn-0.25Sr-xSi(x=1,2,3)合金主要由α-Mg基体、AlMn相、Mg2Ca相、Al2Ca相和CaMgSi相组成。CaMgSi相含量随Si元素的增加而增加。Si含量由1%提高到3%会引起三方面变化:一是使α-Mg枝晶变得发达;二是析出的共晶组织(Mg2Ca+Al2Ca)含量有所减少;三是促进CaMgSi相的析出,且CaMgSi相的形貌逐渐由空心块状向针状、再向汉字状演化,因此合金中Si的合适加入量应控制在2%左右。对组织的演变过程进行了讨论。     

Ca-Y复合变质对高硅Mg-Si-Zn合金组织与性能的影响

为提高高硅Mg-Si-Zn合金的性能,实验通过调整Ca、Y变质剂的含量,研究在Ca变质、Ca-Y复合变质作用下高硅Mg-Si-Zn合金的凝固组织与性能。结果表明:在Mg-4Si-4Zn合金中加入Ca,可使合金凝固组织中初生Mg2Si相由粗大的枝晶形貌转变为细小的矩形块状形貌,共晶组织由粗大的汉字状转变为点棒状;当Ca加入量为0.7%时(质量分数)变质效果最为明显;当Ca加入量超过0.7%后,合金中会形成CaMgSi棒状相,这是Ca变质效果下降的一个主要原因。当合金中Ca加入量为0.7%时,再加入Y会将初生Mg_2Si相由规则平整形貌转变为带有沟壑孔洞的复杂形貌,而相的尺寸基本不发生改变,这使得经Ca-Y复合变质的Mg-4Si-4Zn合金的硬度显著高于Ca单一变质合金的,硬度提高超过10%。     

Cu对铸造Mg-4Zn-0.5Ca镁合金的组织及性能影响

以Mg-4Zn-0.5Ca合金为研究对象,研究了Cu对Mg-4Zn-0.5Ca合金组织及力学性能的影响。结果表明,Cu可以通过与Zn原子结合形成Mg-Zn-Cu三元相在α-Mg基体边界富集,阻碍基体长大,使Mg-4Zn-0.5Ca合金铸态组织得到细化,合金主要由α-Mg,Ca2Mg6Zn3,Mg Zn Cu相组成。Cu元素可以提高Mg-4Zn-0.5Ca合金的硬度及抗拉强度,当Cu含量为1%时,铸态Mg-4Zn-0.5Ca-1Cu合金的抗拉强度和屈服强度分别为149 MPa、102 MPa,相对于基本合金提高了14.6%和29.1%,合金硬度提高18.8%至63 HV。过量的Cu会使合金中的析出相呈连续的网状分布在晶界上,导致力学性能的下降。     

压铸镁合金油锯导板压盖的显微组织及性能

采用Mg-8Zn-3.2Al-0.3Mn-0.7Si-0.06AlP系镁合金,压铸了油锯导板压盖,分析研究了其组织和性能.结果表明,压铸态下合金的组织较重力铸造下明显细化,力学性能及显微硬度均得到了明显的提高;变质剂AlP的加入使得合金组织显著细化,力学性能也得到提高;合金在重力铸造及压铸下的断裂机制均为混合断裂;重力铸造下合金中Si以Mg2Si形式存在,而压铸下Si以Mg2Si相和固溶态两种形式存在.     

复合添加Gd与Ca对Mg-7Al-1Si镁合金显微组织及蠕变性能的影响

在Mg-7A1-1Si合金中添加0～2％的(Gd+Ca),制备不同成分的镁合金.利用光学显微镜、扫描电镜、x射线衍射仪、压缩蠕变装置研究添加(Gd+Ca)对Mg-7Al-1Si合金显微组织及蠕变性能的影响.结果表明,(Gd+Ca)的适量加入,能使Mg-7A1-1Si合金a晶粒得到显著细化、Mg2Si相形态得到明显改善、β相分布更为弥散.当(Gd+Ca)加入量为1.0％时,合金的组织均匀,细化效果最好,抗蠕变性能也达到最佳.晶粒平均尺寸由79.08 μm减小到59.06μm,β相含量由10.88％减少到6.80％,硬度由HV66.7提升到峰值HV77.1;蠕变应变量由5.70％减小到1.15％,比未添加(Gd+Ca)时降低了79.8％.     

高强韧Al-Si-Mg合金成分设计与优化

对Al、Si与Mg元素进行了正交试验设计,采用JMat-Pro软件对Al-Si-Mg合金进行了成分优化设计与性能研究。结果表明,Si对Al-Si-Mg合金的凝固冷却速度影响最大,其次分别为Fe与Ti,Mg的影响最小。Mg对Al-Si-Mg合金屈服强度、抗拉强度与洛氏硬度的影响最大,依次分别为Fe、Ti和Si。当Al-Si-Mg合金的二次枝晶间距由200μm降至20μm时,抗拉强度由175.2 MPa增至337.2 MPa。Mg含量对SDAS的影响最大,其次分别为Si、Fe与Ti。Al-6.5Si-0.7Mg-0.2Fe-0.2Ti-0.1Zn-0.1Mn-0.1Cu合金经3级固溶2级时效热处理后的平均抗拉强度、屈服强度与伸长率分别为371MPa、310 MPa与5.84%,与JMat-Pro软件计算结果较为接近。铸态组织下Si相呈现为板片状或针状,热处理后Si相逐渐球化,热处理态合金断裂以韧窝断裂为主。     

体育器材用Mg-3Al-1Zn-0.2Mn镁合金铸态组织与性能研究

在Mg-3Al-1Zn-0.2Mn镁合金中添加Al2Ca,并进行了显微组织、物相组成、高温力学性能和耐腐蚀性能分析。结果表明:添加了Al2Ca的Mg-3Al-1Zn-0.2Mn镁合金由α-Mg相、Mg17Al12相和Al2Ca组成;与未添加Al2Ca相比,添加Al2Ca可使该合金的高温力学性能和耐腐蚀性能均得到提高,其中150℃抗拉强度增加53%、450℃抗拉强度增加246%、盐雾腐蚀120h后的质量损失率从5.52%下降至1.11%。     

高硅含量镁铝硅合金的组织与力学性能

为探讨改善Mg-Al合金耐热性能的途径,开发性能优良、价格廉价的镁合金,采用硅合金化的方法,研究不同硅含量时Mg-9%Al-x%Si合金(x=3,6和9)的凝固组织和室温力学性能。结果表明,三种铸态合金均由-αMg相、Mg2Si和-βMg17Al12组成。Mg2Si呈树枝状,且随硅含量提高,枝晶越发达,体积分数也增大。随Si量的增多,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率下降,硬度提高。经过415℃×12h固溶处理后,Mg2Si相的尖角钝化,部分Mg2Si相呈形状规整的椭圆形。固溶处理使Mg-9%Al-6%Si合金的抗拉强度和伸长率提高,时效可提高合金强度和硬度。Mg2Si相固液界面生长前沿的溶质边界层造成的成分过冷区及生长晶面上不同地方之间硅元素过饱和度的差异造成Mg2Si晶体凝固界面失稳,从而使得本属于小晶面生长的Mg2Si相在实际生长条件下为枝晶生长方式。