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。     

热处理对AZ91D镁合金相结构的影响

通过金相分析、XRD、SEM及TEM等分析手段,研究了AZ91D镁合金热处理状态下的相结构变化,结果表明:AZ91D镁合金在420℃固溶保温20 h,β-Mg<,17>Al<,12>几乎全部分解,Al原子以置换固溶的形式进入到Mg基体中;175℃时效保温不同的时间,随着时效保温时间的延长,析出相的析出方式和形态都发生变化.TEM观察发现,时效18 h的AZ91D镁合金中存在着短柱状的析出相,β-Mg<,17>Al<,12>与α-Mg之间存在着[011]<,β>//[13 42]<,α>的位向关系.     

热处理对AZ91D镁合金腐蚀性能的影响

对经过不同热处理工艺处理后的AZ91D镁合金进行腐蚀试验,并测定其腐蚀参数.对腐蚀数据及金相显微组织分析、观察表明:时效处理后的AZ91D镁合金腐蚀率最低为2.128mm/a,为铸态和固溶加时效处理的AZ91D镁合金(3.081mm/a、3.209mm/a)的69.1%和66.3%;比仅进行固溶处理的AZ91D镁合金7.400mm/a的腐蚀率减少了71.2%,耐蚀性能提高2.48倍.合金组织中β相的形态和数量对合金腐蚀率起着重要作用.     

高压热处理对AZ91D镁合金组织的影响

采用高压六面顶压机对AZ91D镁合金进行热处理。使用X射线衍射仪、金相电镜、场发射扫描电镜研究热处理压力对AZ91D镁合金微观组织的影响。结果表明,高压热处理后的镁合金的仍由基体α-Mg和β-Mg17Al12相组成,但高压热处理后β-Mg17Al12相的形态和分布发生了明显变化。随着压力的增大,β-Mg17Al12相析出量减少,Al原子在基体中的固溶度增加。此外,高压热处理可细化晶粒,压力为2 GPa时效果最佳。     

热处理对挤压镁合金AZ91和ZK60组织与性能的影响

通过力学性能测定以及金相显微组织观察,对挤压态AZ91和ZK60镁合金的热处理工艺进行了研究。结果表明,AZ91合金固溶态与挤压态相比抗拉强度变化不大,但伸长率有较大幅度的提高;时效硬度峰值时的抗拉强度与固溶态相比有一定的提高,但伸长率有较大幅度的降低。ZK60合金固溶态与挤压态相比抗拉强度和伸长率均有相当程度地降低,且时效硬度峰值时的抗拉强度与同溶态相比有一定的提高,伸长率也有较大幅度的降低。AZ91合金固溶处理后晶粒尺寸与挤压态相比有所增大,但ZK60合金固溶处理后晶粒尺寸显著粗化。同时,两种合金固溶时效处理后伴有强化相粒子析出。     

热处理对细晶AZ91D镁合金组织和性能的影响

采用MEF-3金相显微镜、JSM-6700F扫描电镜、EMPA-1600电子探针以及WDW-100D型电子万能实验机等,对经Al-Ti-B细化处理的AZ91D镁合金铸态组织及固溶-时效态的显微组织和力学性能进行了观察和分析。结果表明：分布在铸态AZ91D镁合金晶界的网状β-Mg17Al12相在T4热处理过程中逐渐溶解,使得合金的硬度下降,而抗拉强度升高;T6热处理后,合金组织中出现不连续析出与连续析出的β-Mg17Al12相,使得抗拉强度和硬度明显提高;不同的热处理使合金的断口发生明显变化。     

熔体过热处理对AZ91D镁合金组织与性能的影响

采用自制的电阻炉研究熔体过热温度对AZ91D镁合金凝固组织和力学性能的影响规律。结果表明:AZ91D镁合金的铸态组织随着熔体过热温度的提高由树枝晶形态向等轴晶转变,晶粒尺寸逐渐减小,超过850℃后晶粒尺寸变化不大。AZ91D镁合金的抗拉强度、条件屈服强度和伸长率均随熔体过热温度的提高呈先增大后减小的变化趋势,力学性能在850℃时达到最大值。DSC分析表明,提高熔体温度使凝固开始点温度降低,凝固区间缩小,临界晶核半径减小,增加了熔体中的过冷度,提高了熔体中非均匀形核率,是镁合金晶粒细化的主要原因。熔体过热温度的提高导致共晶温度提高,使共晶相粗大。     

均匀化退火对AZ91D镁合金组织与性能的影响

为改善铸态AZ91D镁合金的不均匀组织,对铸态试样进行了均匀化退火处理.结果表明,经380-420℃, 8～40h的均匀化处理后,枝晶偏析大部分消除;再经缓慢冷却,β相以细小的针状或层片状脱溶析出.经布氏硬度测试,退火析出后合金硬度由铸态的67.5HB提高到80HB;力学性能测试结果表明,经均匀化退火处理后合金的屈服强度变化不大,抗拉强度由铸态的173MPa增加到259MPa,伸长率则由2%增加到8%.p相形态及分布的改变是AZ91D镁合金力学性能增强的主要原因.     

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。     

等温热处理对消失模铸造AZ91D镁合金组织与性能的影响

对AZ91D镁合金消失模铸件进行了近半固态等温热处理,通过光学显微镜、扫描电镜以及金属拉伸试验对其组织和力学性能进行了研究.结果表明,AZ91D镁合金消失模铸件经过530 ℃×60 min近半固态等温热处理后,合金显微组织中β-Mg17 Al12相基本熔入基体,枝晶状的铸态组织在等温处理过程中变得均匀圆整,由此产生的固溶强化作用使材料的力学性能大大提高,抗拉强度达到213.17 MPa,屈服强度达到115.63 MPa,伸长率达到4.11%,等温热处理后的断口呈现明显的韧性断裂特征.     

热处理对SLM AZ91D镁合金组织及腐蚀行为的影响

目的 研究热处理对激光选区熔化成形(Selective Laser Melting,SLM)AZ91D镁合金组织与耐蚀性能的影响.方法 利用SLM技术成形了AZ91D镁合金,对试样进行固溶处理(T4)、固溶+时效处理(T6).采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、电化学工作站分别对SLM、T4热处理、T6热处理的AZ91D镁合金试样的微观组织和耐蚀性能进行观察与测试.结果 SLM试样经420℃保温6 h固溶处理后,β-Mg17Al12相基本固溶于基体中,晶粒尺寸由5μm增大至60μm左右.加热至200℃保温2 h时效处理后,β-Mg17Al12相从基体析出,随着时效时间由2 h增加至6 h,析出相数量逐渐增多.在3.5％NaCl溶液中浸泡120 h后,SLM试样表面腐蚀坑较小;T4热处理试样表面出现较大的腐蚀坑;T6热处理试样的表面腐蚀坑大小及深浅不一,腐蚀最严重.极化曲线结果表明,SLM试样的腐蚀电流密度Jcorr最小,为(1.889±0.2)×10–5 A/cm2,耐蚀性能最好;固溶+时效处理2 h的试样Jcorr最大,为(1.225±0.2)×10–4 A/cm2,耐蚀性能最差.不同热处理试样的耐蚀性能优劣排序为:SLM试样>T4试样>T6试样.结论 未经热处理的SLM试样晶粒尺寸最小,耐蚀性最好.经420℃保温6 h固溶处理后,β-Mg17Al12相基本溶解,晶粒尺寸增大1个数量级;加热至200℃时效2 h处理后,耐蚀性最差,当时效时间继续延长至6 h后,β-Mg17Al12相的数量逐渐增多,耐蚀性能反而有所增强.     

热处理对AZ91D镁合金显微组织的影响

研究了铸态、同溶及时效AZ91D镁合金的微观组织,分析了热处理对合金组织和显微硬度的影响.结果表明.薄片状共晶α相和粗大块状B相的热稳定性都不高,但可分别经过380和410℃同溶处理加以消除;Al-Mn相主要呈颗粒状或针状,尺寸为10～50 μm.经410℃×24 h固溶处理未发生明显改变.固溶样品经200℃×12h时效后有大量长10μm、直径1～2μm的杆状相析出.且主要垂直或斜交于基体,但当时效温度继续升高时析出相将转变为大部分平行于基体分布,使第二相的强化效果减弱.     

AZ91镁合金微弧氧化处理研究

研究了AZ91镁合金的微弧氧化处理,结果表明,在不同处理时间AZ91镁合金表面分别形成了厚度为28～106 μm的陶瓷膜层.膜层分外层膜和内层膜两层,内层膜质地较为致密;外层膜质地较为疏松.疏松层主要成分为Mg2SiO4 和 MgSiO3,致密层主要成分为MgO.     

热处理对半固态触变成型镁合金AZ91D抗腐蚀性能的影响

研究了热处理对半同态触变成型镁合金AZ91D抗腐蚀性能的影响.结果表明,材料的耐腐蚀性能与其组织密切相关,镁合金AZ91D组织中的β-Mg_(17)Al_(12)相能够提高合金的抗腐蚀性能;同溶处理使镁合金的抗腐蚀性能下降,同溶处理后再进行人工时效处理可以提高镁合金的抗腐蚀性能.     

等温热处理过程中铸态AZ91镁合金的微观组织演化

铸态AZ91镁合金加热至液固相温度区间内等温热处理后演变成半固态金属,对淬火组织形态分析的试验表明:在高固相体积分数条件下,网状分布的共晶组织首先熔化,二次枝晶臂消失或熔断脱落并重新沉淀在枝晶主干上,在Gibbs-Thomson效应下,发生Ostwald熟化,固相颗粒由枝晶逐渐演变成球形颗粒,并随着热处理时间的延长发生合并现象,而且热处理温度越高晶粒间合并现象越严重。同时在界面能降低的驱使下,晶粒内部包裹的液滴以两种方式形成:晶粒内富Al、Zn的质点经过熔化、扩散、合并、或者脱落的二次枝晶臂沉淀后搭桥生长形成。     

AZ91D镁合金金属型锭料尺寸变化对等温热处理组织的影响

以AZ91D镁合金为实验原料,经重熔后浇注成不同尺寸(直径)的锭料;研究了金属型锭料尺寸变化对等温热处理组织的影响.结果表明,AZ91D镁合金锭料经等温热处理后,其心部逐渐到边缘的组织存在较大的差异,初生相颗粒尺寸由大逐渐减小,颗粒由块状趋于圆整并且分布均匀,液相也渐渐增多.随AZ91D镁合金锭料尺寸增加,等温热处理发现由锭料心部逐渐到边缘的组织存在的差异将进一步增加,并且锭料初生颗粒及固相率有增大趋势.     

AZ91—1．0％RE镁合金及其高温热处理研究

研究了添加1%RE元素对AZ91镁合金显微组织和力学性能的影响,并研究了三种不同高温热处理工艺对合金显微组织和硬度的影响.研究表明,复合添加0.6?和0.4%Y对显微组织的细化效果要比单独添加1?的效果更好,且AZ91-0.6Ce-0.4Y合金的室温和150℃力学性能比AZ91和AZ91-1?更加优良.按文中的三种高温热处理工艺得到了三种特殊的网状组织结构.     

Effect of Heat Treatment on the Microstructure and Mechanical Properties of the Friction Stir Processed AZ91D Magnesium Alloy

Metal Science and Heat Treatment - We study the microstructure and mechanical properties of friction stir processed AZ91D cast magnesium alloy under various conditions of heat treatment. It is...