稀土元素Sm对AM60镁合金显微组织和耐腐蚀性能的影响

采用静态失重法、扫描电子镜及能谱分析、电化学测试法等方法研究了稀土元素Sm(0~0.9%)对AM60镁合金的铸态组织和耐腐蚀性的影响。结果表明:微量稀土元素Sm可细化AM60镁合金中β-Mg17Al12相,合金中的β-Mg17Al12相由粗大、连续树枝状分布逐渐转变为细小、弥散的颗粒状均匀分布。同时,合金中生成了大量弥散分布的富Sm的稀土相。这些富Sm的稀土相使合金的耐腐蚀性得到显著提高,当稀土Sm含量为0.6%时,合金腐蚀速率为0.6mg·cm-2·d-1,仅为基体合金的37%。随AM60镁合金中稀土元素Sm含量的增加,合金腐蚀电位逐渐升高,腐蚀电流减小。     

Sm对Mg-6Al-1.2Y-0.9Nd合金组织和性能的影响

采用XRD、OM、SEM和EDS等手段研究Sm对Mg-6Al-1.2Y-0.9Nd合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,合金中加入Sm后,Sm优先与A1形成高熔点Al2Sm弥散颗粒质点,当Sm含量(1.5%～2.0%)较高时,合金内出现针状Mg12Nd相。在研究范围内,随Sm含量的增加,合金的常温和高温力学性能略有升高然后降低;而合金的延伸率呈现不断降低的趋势。合金的拉伸断口为具有塑性特征的准解理断裂。     

AZ91+0~2.0%La铸造镁合金的组织和力学性能

利用SEM和XRD等方法研究不同La添加量的AZ91+xLa(x=0%,0.3%,0.5%,0.7%,1.0%,1.5%,2.0%)(质量分数,下同)镁合金的铸态显微组织和相组成,并测试和分析合金的室温力学性能.结果表明:AZ91合金中加入0.3%～2.0%的La后,合金的晶界和枝晶界析出Al11La3化合物,其形态随La含量的增加从针状向片状过渡,同时β-Mg17Al12相的体积分数及尺寸随La加入量的增加而减小.此外,La的加入可明显细化AZ91合金的显微组织,其最佳加入量为1.0%～1.5%.稀土La的加入可以明显改善AZ91合金的力学性能,其原因与稀土细化组织、改变β-Mg17Al12相的体积分数及尺寸、弥散强化等有关.在本试验研究的合金中,AZ91+1.5%La合金力学性能最好,其铸态合金的抗拉强度和断裂延伸率分别达到226 MPa和7.5%.     

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%.     

稀土钐对AZ61合金组织和性能的影响

采用XRD、OM和SEM等手段研究了稀土钐(0~2.0wt%)对AZ61合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,稀土Sm可以显著提高时效态合金从室温至175℃区间的抗拉强度和屈服强度。在AZ61合金中加入0.5wt%~2.0wt%的Sm后,合金的显微组织得到细化,Sm优先与A1形成高熔点Al2Sm弥散相。在研究范围内,加入1.5wt%Sm的合金从组织到各项力学性能最优。     

铸态Mg-11Gd-2Y-xSm-0.5Zr合金组织和性能分析

通过光学显微镜对铸态Mg-11Gd-2Y-x Sm-0.5Zr(x=0,1,3,5)合金微观组织进行观察,使用X射线衍射仪研究合金的物相组成,同时通过扫描电镜和能谱仪对合金微观形貌及成分进行观察,最后利用拉伸实验测试合金的力学性能。研究结果表明:铸态Mg-11Gd-2Y-0.5Zr合金组织由固溶有稀土元素的粗大枝晶状α-Mg基体和沿晶界析出的稀土化合物Mg_5Gd和Mg_(24)Y_5组成。Sm的加入增加了Mg_(41)Sm_5相,使基体由粗大的树枝晶逐渐转变为枝晶细小的等轴晶。随着Sm含量的增加,第二相形态由不连续分布向连续网状分布转变。Sm的加入明显提高合金的强度,使合金室温强度先升高后降低,伸长率由2.39%下降至0.47%,在本研究范围内,Sm加入量为3%时合金抗拉强度为220 MPa,伸长率为1.19%,综合力学性能最优。     

Nb在铁基高温合金中的作用

研究了Nb在Fe-Ni-Cr-W-Mo-Ti合金中的中高温强化作用。当Nb含量低于1.22wt-％时,合金的650℃拉伸强度、塑性、持久寿命和疲劳极限随Nb含量升高而提高。Nb促使MC相均匀分布,细化晶粒,增加γ′相的数量和提高其稳定性。当Nb含量为1.22wt-％时,小颗粒Laves相在晶界上弥散析出,有利于合金的综合性能;只有当Nb含量过高时,Laves相在晶界过量析出,才使合金性能恶化。     

Nd改性AZ91合金的显微组织和力学性能

稀土Nd加入AZ91合金中可生成Al-Nd相并细化合金晶粒.Nd含量影响合金中Al-Nd相的种类、形貌、大小和分布,从而改变合金的室温拉伸力学性能.当Nd含量为1.0%时,合金中析出的Al-Nd相主要为针状的Al11Nd3相;当Nd含量为到2.0%时,针状的Al11Nd3相已经比较少,块状的Al2Nd相为主要的Al-Nd相;当Nd含量为到2.5%时,析出的Al-Nd相几乎全部为块状的Al2Nd相.Nd含量由1.0%增加到2.0%时,合金的伸长率、抗拉强度和屈服强度分别增加 33%、14%和4%;Nd含量由1.0%增加到2.5%时,上述三者分别增加44%、18%和6%.     

Al-Mn合金组织与性能的研究

对Al-Mn合金的显微组织、力学性能以及在不同热处理状态下的力学性能进行了研究。研究结果表明:Al-Mn合金的显微组织为a固溶体基体上分布着AlMn6和Al11Mn4金属间化合物,随着锰含量的增加,析出金属化合物数量增加,晶粒变粗;合金在Mn含量为0.90wt%～2.15wt%的范围内,强度随含Mn量的增加而增加;当含Mn量大于2.15%时,强度随含Mn量的增加而降低。Al-Mn合金的硬度随含锰量的增加而增加,塑性韧性随含Mn量的增加而下降;Al-Mn合金不能通过热处理进行强化。     

Y含量对镁合金铸态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Y(0%~0.5%)对镁合金组织和耐腐蚀性能的影响。结果表明,随着Y含量的增加,合金的第二相颗粒尺寸逐步发生了变化,第二相逐步被破坏,由连续网状分布慢慢分散,最后完全变为弥散分布的第二相颗粒。另外,在中性盐雾试验测试中,耐腐蚀性能随着Y含量的增加先上升后下降,当Y含量为0.3%时,合金腐蚀速率最低。     

Mg-3Sn-xCu合金热导率与力学性能的研究

借助于X射线衍射仪、SEM扫描电镜以及EDS能谱分析仪等设备和方法,研究了不同含量Cu(0%、0.5%、1.0%、2.0%、3.0%,质量分数)对Mg-3Sn合金显微组织、热导率以及力学性能的影响规律。实验结果表明,随着Cu含量的增加,Mg-3Sn-xCu合金的显微组织逐渐细化,第二相的析出逐渐增多,并沿晶界连成网状;合金的热导率随Cu含量的增加逐渐升高;抗拉强度和伸长率随Cu含量的增加先升高后降低,当Cu含量为1%时,合金的抗拉强度和伸长率达到最大值。     

微量稀土Sm对AZ91D显微组织和腐蚀性能的影响

利用扫描电镜 (SEM) 结合能谱分析 (EDS)、X射线衍射 (XRD)、腐蚀失重实验、电化学极化曲线等方法,研究了0.1%,0.4%,0.7%和1.0%的Sm对AZ91D合金的微观组织和腐蚀性能的影响,并对其腐蚀机理进行分析。结果表明：随着Sm含量的增加,合金中粗大的枝状第二相 (β-Mg₁₇Al₁₂) 逐渐断裂变小,其体积分数下降,因为Sm会结合Al形成颗粒状的Al₂Sm和杆状的Al₃Sm,从而减少晶界处第二相的数量,使第二相呈不连续分布;AZ91D的耐腐蚀性随着Sm加入量的增多,先增加后降低;当Sm加入量为1.0%时,合金的耐腐蚀性与不添加Sm的AZ91D接近;Sm的最佳添加量为0.4%。     

Mg含量对体育器材用Al-6Zn-xMg-0.5Cu-0.1Zr铸造铝合金组织及性能的影响

采用金属型铸造工艺制备了体育器材用Al-6Zn-xMg-0.5Cu-0.1Zr(x=1.4-2.6)铝合金,研究了Mg含量对其组织和性能的影响。研究发现,随着Mg含量的增加,铸态下合金的晶粒尺寸逐渐减小,第二相主要由连续网状的MgZn₂相和弥散分布的圆形Al₂MgCu相组成。热处理后,第二相大部分固溶于基体中,只有少量时效析出相以细小的长条状弥散分布在基体中,但是当Mg含量到2.6%时,合金中仍然存在大量第二相。T6热处理后合金的拉伸强度和屈服强度随着Mg含量的增加先增加后减小,当Mg含量为2.0%时,拉伸强度和屈服强度较高,分别为470.8 MPa和218.9 MPa,相比于Mg含量为2.6%的试样分别提高了21.2%和13.3%。     

Sm对AZ61合金显微组织的影响

采用XRD、OM、SEM和TEM等微观分析方法研究了含0～2.0wt%Sm的AZ61合金显微组织。研究发现,稀土Sm与合金内A1原子结合形成高熔点Al2Sm弥散粒子,Al2Sm相可以作为AZ61合金基体α-Mg的形核核心,从而细化合金组织。     

Sm对挤压Mg-6Al-1.0Ca-0.5Mn镁合金微观组织及力学性能的影响

制备了Mg-6Al-1.0Ca-0.5Mn-x Sm(x=0.5,1.5,4.5,质量分数,%)合金,研究了合金的显微组织和力学性能。实验结果表明,随着Sm质量分数的增加,Al_2Sm相主要在晶内析出且体积分数增加,相反Mg_(17)Al_(12)相的体积分数降低;挤压后合金发生动态再结晶,晶粒细化。在室温条件下,含1.5%Sm合金显示了最佳的力学性能,其极限抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为316 MPa,148 MPa和21.3%。该合金优异的力学性能主要是由于晶粒细化、Al_2Sm颗粒的弥散强化和减少Mg_(17)Al_(12)相的析出。     

稀土Nd对Mg-6Zn-Mn镁合金组织和腐蚀性能的影响

利用Mg-30%Nd(质量分数)中间合金对Mg-6Zn-Mn(ZM61)合金进行了变质处理。通过显微组织观察、物相分析、动电位极化测试和浸泡实验研究了Nd含量对ZM61镁合金组织及腐蚀性能(3.5%Na Cl溶液中)的影响。结果表明,稀土Nd能够细化ZM61合金组织,提高其耐腐蚀性能。Nd含量增加,新生成的第二相在晶界处呈半连续网状分布。稀土Nd添加量达到1.5%时,合金的腐蚀电位比ZM61合金提高256m V,腐蚀电流密度降低为3.678×10-6A/cm2,腐蚀速率降低50%,耐腐蚀性最好。     

Mg-30%Ce对Al-Si-0.5Gd合金微观组织和显微硬度的影响

研究了Mg-30%Ce添加对Al-Si-0.5Gd合金微观组织和显微硬度的影响。结果表明,Mg-30%Ce能够细化铸态Al-Si-0.5Gd合金的显微组织。随着Mg-30%Ce添加量的增加,细化效果更加明显,但当Ce含量为0.9%时,细化效果不再增强。添加Mg-30%Ce后,合金晶粒边界处出现含Ce稀土相。随添加量的增加,该相明显增加,合金的显微硬度呈现上升的趋势。当Ce含量为0.9%时,显微硬度开始降低。     

稀土元素Ce对汽车用新型镁合金显微组织和腐蚀性的影响

采用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和失重法等方法探讨了稀土元素Ce加入后对镁合金显微组织和耐腐蚀性的影响。结果表明,随Ce含量的增加,镁合金铸态组织中α相变细,β相逐渐由网状转变成块状。经T4热处理后稀土化合物没有固溶到镁基体中,经进一步时效处理后,稀土化合物具有阻碍β相析出的作用。Ce含量由0增加到0.6%时,镁合金α相晶粒尺寸由102μm减小到31μm,降低约70%。随Ce含量增加,镁合金腐蚀速度降低。随腐蚀时间增加,腐蚀开始阶段时不同Ce含量镁合金腐蚀速度降低,达到15h后腐蚀速度增加。     

微量元素Fe对高铝铜合金腐蚀行为的影响

利用合金化、电子探针、扫描电镜及静态浸泡腐蚀实验等方法和实验手段研究了Fe对新型铝青铜Cu-14Al-xFe合金腐蚀性能的影响.结果表明,增加Fe含量,合金中形成弥散分布的K相(以AlFe,AlFe3等为主),细化了合金组织,提高了合金耐腐蚀性能.当w(Fe)=5%时合金的耐腐蚀性最好,当w(Fe)>5%时,合金的耐腐蚀性下降.     

La添加量对ZM5镁合金显微组织及力学性能的影响

研究了不同稀土La添加量对ZM5合金的铸态显微组织和室温力学性能的影响。结果表明,添加La能够使ZM5合金中的α-Mg晶粒组织细化,并形成稀土化合物Al_(11)La_3和Al_8LaMn_4。随La添加量的增加,沿晶界网状分布的β-Mg_(17)Al_(12)相逐渐转变为弥散分布。其中,La添加量为0.8%时铸态ZM5合金的室温力学性能最好,抗拉强度和伸长率分别为225 MPa和5.32%。