固溶冷却方式对AM50镁合金组织和耐蚀性能的影响

通过XRD、SEM、EDS、电化学腐蚀测试,研究了铸造AM50镁合金固溶后水冷和炉冷两种处理方式对组织及耐蚀性能的影响。结果表明,固溶处理后,由于大量Al固溶进α-Mg中,两种方式冷却的AM50镁合金相组成主要为α-Mg、Al₆Mn和少量β-Mg₁₇Al₁₂。由于冷却速率的不同,炉冷样比水冷样的β-Mg₁₇Al₁₂的数量多,体积大,并且围绕Al₆Mn相析出,而且大多在晶界处析出。由极化曲线和腐蚀速率曲线可以看出炉冷样的腐蚀速率较高,耐蚀性较差。由于β-Mg₁₇Al₁₂数量的增加以及α-Mg相中固溶Al的数量减少,导致炉冷试样比水冷试样的腐蚀速率高,而且经过168 h腐蚀形成了蚀坑带。     

La-Ce混合稀土对AZ91D合金组织和性能的影响

以AZ91D镁合金作为研究对象,探究了La-Ce混合稀土含量对其组织性能的影响。结果表明:在AZ91D镁合金中加入混合稀土La-Ce后,铸态组织为网状β-Mg₁₇Al₁₂相及少量杆状稀土化合物。且随着稀土含量增多,β-Mg₁₇Al₁₂和杆状稀土化合物被细化。经固溶时效处理后,随稀土含量增加,试验合金伸长率增大,硬度和抗拉强度均先增后降,稀土含量为2.38%时,合金力学性能最佳。     

双级时效热处理ZM5合金的显微组织和力学性能

以ZM5合金为研究对象,通过显微组织分析和力学性能测试等手段,研究了其不同状态的显微组织和力学性能。结果表明,铸态ZM5合金中存在呈网状分布的粗大不规则块状β-Mg₁₇Al₁₂相;固溶处理后,β-Mg₁₇Al₁₂相溶入α-Mg基体中,仅有少量残余的AlMn相;经T6处理后,沿晶界析出片层状β-Mg₁₇Al₁₂相;经双级时效处理后,沿晶界析出片层状β-Mg₁₇Al₁₂相及在晶内析出细小的针片状β-Mg₁₇Al₁₂相。与铸态相比,热处理后ZM5合金的抗拉强度大幅提升;经双级时效处理后,其抗拉强度可达285MPa,比T6处理后的抗拉强度高20MPa。     

热处理对Al2O3f/Mg-6Al-0.5Nd-0.5Gd复合材料组织及硬度的影响

采用金相显微镜、维氏硬度测试仪及扫描电镜等,研究热处理工艺对Al₂O_3f /Mg-6Al-0.5Nd-0.5Gd复合材料微观组织及硬度的影响。结果表明,固溶处理后β-Mg_l7A1₁₂相大部分固溶于α-Mg基体中,而稀土化合物Al₂Nd、Al₂Gd相因其高熔点,在试验温度下不能分解与固溶,Al₂O_3f纤维变得细小均匀,Mg₂Si相呈一定的分解、球化趋势。时效处理使β-Mg_l7A1₁₂相再次析出,呈层片状或弥散颗粒状分布,优化了其铸态时粗大的网状结构,此时,复合材料硬度达到最大值,比铸态时提高了47.5%。     

固溶处理AZ91-xCu合金的组织与腐蚀性能

以真空熔炼方法制备的AZ91-xCu(x=0、0.5、1、2)合金为研究对象,对其进行400 ℃保温12 h固溶处理,利用X射线衍射、扫描电镜、浸泡失重法及极化曲线测试等手段对合金的微观结构和腐蚀性能进行了研究。结果表明:铸态与固溶态AZ91-xCu合金基体主要由α-Mg与β-Mg₁₇Al₁₂相组成,Cu的添加使基体产生了Mg₂Cu、Cu₅Zn₈等相,其中固溶态AZ91-2Cu合金中出现了新相Al₂Cu;固溶处理时合金中的β-Mg₁₇Al₁₂相大量溶入基体,晶界明显,剩余第二相主要分布于晶界处,少量弥散分布于晶内;添加Cu与固溶处理均加快AZ91合金的腐蚀速率,其中固溶态AZ91-2Cu合金腐蚀速率最大。     

Al元素对EA镁合金组织及性能的影响

通过改变铝的含量,分析其对EA镁合金的组织、力学性能和腐蚀性能的影响。对镁合金试样进行430℃固溶24 h+200℃时效24 h热处理,观察了EA镁合金铸态、固溶态及时效态的显微组织,测定了试样时效处理后的硬度、抗拉强度、伸长率,并进行了盐雾腐蚀试验。结果表明:铸态时,EA41合金(1.24%Al)组织主要包括α-Mg基体和晶界处少量的网状Mg17Al12相。随着Al含量的增加,EA42 (2.23%Al)、EA43 (3.27%Al)镁合金晶界处的Mg17Al12相增多,当Al含量增加到4.46%时(EA44合金),Mg17Al12相转变为岛状Al4RE相。经过固溶处理,试样中的Mg17Al12相和Al4RE相部分溶入α-Mg基体中。时效处理后,这两相又部分析出。随Al含量增加,EA镁合金抗拉强度和伸长率先增加后降低,耐腐蚀性逐渐提高。     

固溶处理对Mg-6Al-3Zn-0.25Mn合金组织和性能影响

研究了固溶处理对Mg-6Al-3Zn-0.25Mn铸造镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明，铸态和固溶态组织主要由α-Mg基体和Mg₁₇Al₁₂相组成，经过400、410和420℃保温18 h固溶处理后，第二相的种类没有发生变化，大量的Mg₁₇Al₁₂相溶入到α-Mg基体中，合金组织中残留了少量颗粒状Al₄Mn相，同时也出现了梅花状Mg₁₇Al₁₂相。此外，合金经400℃×18 h处理后，晶粒细化程度最好，且表面清晰平整无缺陷，其室温力学性能得到了明显改善，抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到了184.1 MPa、135.5 MPa和8.9%。     

La-Ce混合稀土对Mg-Al-Mn合金力学性能及耐蚀性能的影响

研究了La-Ce混合稀土对Mg-Al-Mn合金组织形貌、力学性能及耐蚀性的影响。采用T-1200CB坩埚炉冶炼稀土含量(质量分数)分别为4.63%、5.81%、6.18%的Mg-Al-Mn合金。在箱式电阻炉中对研究试样进行430 ℃保温24 h的固溶处理,然后进行200 ℃保温24 h时效处理。对不同热处理状态的试样进行组织观察,对固溶时效后的试样进行拉伸、硬度及盐雾腐蚀试验,从而分析La-Ce混合稀土对Mg-Al-Mn合金显微组织、力学性能及耐蚀性的影响。研究表明,随着合金中的La-Ce混合稀土含量的增加,Mg₁₇Al₁₂相逐渐被Al₄(La, Ce)相代替;硬度、抗拉强度和伸长率都逐渐减小,力学性能下降;合金的腐蚀速率逐渐下降,耐蚀性提高。     

热处理对Al2O3f/Mg-6Al-1Nd-1Gd复合材料组织演变与蠕变性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、EDS能谱分析等手段研究了不同热处理态Al₂O_3f/Mg-6Al-1Nd-1Gd复合材料在200℃、70 MPa条件下压缩蠕变前后金属间化合物的变化情况以及蠕变性能差异。结果表明：Al₂O_3f/Mg-6Al-1Nd-1Gd复合材料中的金属间化合物主要可分为β-Mg₁₇A1₁₂、Al₂(Nd,Gd)、Al₁₁(Nd,Gd)₃和Mg₂Si四种。复合材料经420℃+24 h固溶处理后,β-Mg₁₇A1₁₂相和Al₁₁(Nd,Gd)₃相几乎完全消失,而经T6处理后,又会重新析出。其中,β-Mg₁₇A1₁₂相呈针状或块状弥散分布于晶内,而Al₁₁(Nd,Gd)₃相则呈...     

固溶处理对半固态注射成形Mg-Al-Zn合金组织及性能的影响

采用注射成形法制备了AZ91D合金试样,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和拉伸试验等研究固溶处理对试样的显微组织、相组成和力学性能的影响。结果表明：镁合金试样经不同温度固溶处理8 h后,其抗拉强度和伸长率先升高后降低,在390℃固溶处理8 h后达到最大值,分别为164.48 MPa和18.55%。根据显微组织观察与XRD分析结果,合金组织中存在片状分布的Mg₁₇Al₁₂相,随固溶时间的增加,Mg₁₇Al₁₂相溶入基体。经390℃固溶处理8 h后,Mg₁₇Al₁₂相溶入合金基体且晶粒无明显长大,固溶效果较佳。     

喷射成形Mg-9Al-xZn合金的微观组织演变

利用喷射成形技术制备AZ91、AZ92和AZ93镁合金沉积柱坯,并对其微观组织演变进行观察.结果表明:铸态普通凝固AZ91合金的晶粒粗大,脆性β-Mg17Al12相连续分布成网状结构;而喷射成形AZ91、AZ92和AZ93合金的组织均匀,晶粒被充分细化,β-Mg17Al12相的网状结构被打破;喷射沉积快速凝固条件下高的冷却速率促进了过饱和α-Mg固溶体组织的形成,使得偏析相减少,形态改善;Zn含量的增加降低了Al在Mg中的溶解极限,促进了β-Mg17Al12相在晶界的析出及α-Mg+β-Mg17Al12离异共晶组织的形成;Zn元素的偏析倾向为激活成分过冷区内的形核质点提供了驱动力,从而阻碍了晶粒长大.     

AE42合金的抗压入蠕变性能

采用自制实验装置对Mg-Al-2RE(AE42)合金进行压入蠕变实验,利用带能谱(EDS)的扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析合金蠕变前后的组织和成分的演化.结果表明:随温度或应力的增加,AE42合金的压入蠕变速率和第一阶段的蠕变量逐渐增加;合金在压入状态下的蠕变应力指数和蠕变激活能的均值分别为3.06和72.4 kJ/mol;压入条件下AE42合金的稳态蠕变速率由晶界扩散主导的位错粘滞性滑移控制;铸态AE42合金由α-Mg基体、针状Al11La3和少量颗粒状Al2La组成;固溶处理8 h后,合金中的β-Mg17Al12相溶入α-Mg基体,合金的硬度上升;固溶24 h后,晶粒得到粗化,合金的硬度和抗蠕变性能均下降;固溶处理后再人工时效24 h,晶粒略有细化,但大量β-Mg17Al12相沿晶界不连续析出,合金的硬度和抗蠕变性能进一步下降.     

稀土Y对AZ80镁合金组织及耐蚀性能的影响

通过静态失重法、电化学测试法、扫描电子显微镜、X射线衍射等测试手段对添加不同含量稀土元素Y的AZ80镁合金的微观组织和腐蚀性能进行了研究。结果表明:稀土Y的加入使实验合金中β-Mg17Al12相的数量明显减少,并且由连续网状分布变为断续状、均匀分布。同时,Y与合金中Al结合形成块状或颗粒状的稀土相Al2Y。本实验条件下,添加0.5%Y合金的耐腐蚀性能最佳,腐蚀速率为0.2585 mg.cm-2.d-1,仅为原始合金腐蚀速率的48.07%,此外加入适量Y可提高合金的平衡电位和腐蚀电位,降低腐蚀电流密度,提高了合金的耐蚀性能。     

Ce 含量对 Mg2.2Sn1Al0.5Zn合金显微组织和力学性能的影响

利用 OM、XRD、SEM、EDS 等方法,研究了不同Ce 含量对 Mg-2.2Sn-1Al-0.5Zn 合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：添加适量的稀土 Ce 能细化晶粒,Ce 与 Al 结合形成高熔点的稀土相 Al4Ce,使β-Mg17Al12相数量减少;针状或杆状 Al4Ce 相分布在晶界周围,阻止了位错运动;合金的抗拉强度、塑性和硬度均随 Ce 含量的增加呈现先增加后降低的趋势,当 Ce 含量为0.6%时合金的力学性能最佳。对断口进行扫描分析证明拉伸断裂为穿晶断裂和韧性断裂的混合断裂。     

铸态及退火态Mg66Al34阳极镁空气电池的性能

制备了铸态及退火态Mg66Al34共晶合金,通过研究该合金的腐蚀及放电行为,考察了该合金作为镁空气电池阳极的放电性能。结果表明:在3.5 mass%NaCl溶液中,铸态合金具有较低的腐蚀速率及放电活性,退火态合金具有高的腐蚀速率及放电活性。在NaCl溶液中加入水溶性石墨烯后,铸态合金具有低的腐蚀速率及较高放电活性。铸态合金低的腐蚀速率是由于在β-Mg17Al12层间形成了黑色富铝氧化物腐蚀产物。     

热处理工艺对Mg-6Zn-2.5Cu镁合金显微组织和力学性能的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和力学试验机等研究了铸造Mg-6Zn-2.5Cu合金在铸态、固溶和时效处理下的显微组织和力学性能。结果表明:合金的铸态组织主要由α-Mg和(α-Mg+MgZn2+Mg2Cu+CuZnMg)共晶相组成。在455℃固溶12~36 h时,随着时间增加,固溶效果逐渐增强,且在20 h时合金获得了较理想的显微组织及218 MPa的抗拉强度和8.68%的伸长率。随后在180℃时效6~72 h后,合金的拉伸性能随时效时间的增加呈先增加后减小的趋势,其中时效24 h时后,合金的抗拉强度和硬度达到峰值,分别为249.5 MPa和64.6 HV0.1,比铸态的分别提高了66.5 MPa和26.29%,伸长率在时效12 h时后达到了峰值6.72%。铸态合金的断裂方式以沿晶断裂为主,时效处理后合金的断裂方式为准解理断裂。