钇钕复合合金化对Mg-6Al合金力学性能的影响

研究了Y、Nd复合合金化(Y:Nd=2:1,wt%)对Mg-6Al合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,添加稀土元素Y和Nd可显著提高合金从室温至175℃区间的屈服强度和抗拉强度.在Mg-6Al合金中加入总含量为0.9wt%～3.6wt%的Y Nd后,合金的晶粒得到明显细化,且出现Al2Y、Al2Nd高熔点稀土合金相.并探讨了钇钕复合合金化对提高镁铝基合金力学性能的机理:室温下主要是细晶强化机制;高温下则主要是高熔点稀土合金相(Al2Y、Al2Nd)的弥散强化,并由此使热稳定性差的β-Mg17Al12相的数量减少.     

Y、Nd对Mg-5Al合金组织和性能的影响

通过微观分析和力学性能测试等方法.研究了Y、Nd对Mg-5Al合金时效组织和性能的影响.结果表明,加入少量Y、Nd后,合金中Al-RE相以粒状(Al2Y,Al2Nd)、棒状和针状(Al2Nd)分布于基体上,Mg17Al12相数量减少,形态弥散细小.研究表明,Mg-5Al合金中加入0.5%的Y、0.5%的Nd及0.5%的Y+0.5%的Nd后,合金的晶粒尺寸由104.5 μm分别降为86.1、83.5、78.6μm;随着Y、Nd的加入,合金的抗拉强度提高、伸长率增加,其中Mg-5Al-0.5Y-0.5Nd合金具有最高的强度和伸长率,分别为225.2 MPa和13.92%.     

Mg-6Al-2Sr-xNd镁合金的显微组织和力学性能

研究了Mg-6Al-2Sr-xNd镁合金的显微组织和常温力学性能,探讨了合金中Nd与Sr复合添加后的存在形式及不同含量的Nd对合金常温力学性能的影响.结果表明：Al4Sr相呈网状沿晶界分布,而Al11Nd3相呈颗粒状或针状,在晶内、晶界均有析出.Al4Sr相在晶界起到了阻止晶界滑移的作用,Al11Nd3相在晶内有钉扎位错的作用,晶界晶内的双重强化提高了合金的强度.合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率均在含Nd量为1.0%时达到了峰值.     

Ca和Gd对压铸Mg-6Gd-3Y-0.5Zr合金组织及性能的影响

在冷室压铸机上制备了Mg-6Gd-3Y-0.5Zr(GW63K)、Mg-8Gd-3Y-0.5Zr(GW83K)和Mg-6Gd-3Y-0.3Ca-0.5Zr(GWC630K)合金.通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射及力学性能测试等研究了Ca、Gd对GW63K合金组织及力学性能的影响.结果表明:在GW63K合金基础上,添加Ca或Gd均可以使合金组织得到细化,并使得晶界上稀土相的数量明显增加.Ca主要溶于基体中,使合金中Gd、Y稀土元素更多地溶入基体,并使稀土相以短棒状或粒状分布于晶界.Gd主要分布于晶界上的稀土相中.Ca的加入有利于提高合金室温拉伸力学性能,而Gd的加入更有助于提高合金的高温强度.     

含钇Mg-6Al镁合金组织和高温力学性能

研究了稀土元素Y(0～2.4wt%)对Mg-6Al合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,添加稀土元素Y可以显著提高时效态合金从室温至200℃区间的拉伸屈服强度和抗拉强度.在Mg-6Al合金中加入0.6wt%～2.4wt%的Y后,合金的显微组织均得到细化,Al2Y高熔点点状稀土合金相产生.在本研究的范围内,加入1.2wt%Y的合金从组织到性能各项性能最优.     

Mg-5Zn-4Nd合金挤压态的组织和力学性能

试验研究了Mg-5Zn-4Nd合金铸态及挤压态的组织和性能.结果表明,Nd的加入,可以使Mg-5Zn合金的铸态组织细化;在330℃±10℃温度下热挤压,可以使Mg-5Zn-4Nd合金的组织进一步细化,其纵向组织明显呈流线形;Mg-5Zn-4Nd合金挤压态的抗拉强度为330N/mm2,屈服强度为295N/mm2,伸长率为10%.     

Al-Si-Cu-Zn压铸铝合金的显微组织及拉伸性能

针对不同处理状态Al-Si-Cu-Zn压铸铝合金的显微组织及拉伸变形行为进行研究,并与重力铸造Al-Si-Cu-Zn合金进行比较.结果表明,压铸态Al-Si-Cu-Zn合金的组织更为细小;与重力铸造Al-Si-Cu-Zn合金相比,压铸态Al-Si-Cu-Zn合金的室温抗拉强度可提高27%左右,室温屈服强度可提高18%左右,在室温、150℃和200℃下的断裂伸长率可分别提高约72%、86%和90%;固溶处理导致Al-Si-Cu-Zn压铸铝合金的拉伸性能降低;Al-Si-Cu-Zn压铸铝合金在拉伸加载条件下主要发生韧性断裂.     

含Sr和Ca的Mg-12Zn-4Al-0.3Mn合金的显微组织和力学性能

以Mg-12Zn-4Al-0.3Mn(质量分数,%)为母合金,制备了6种合金.实验观察证实,Mg-12Zn-4Al-0.3Mn合金的铸态组织由α-Mg基体和沿晶界分布的准晶Q相组成.在母合金中加入少量的Sr后,亚稳准晶相转变为Mg32(Al,Zn)49平衡相以及Mg51Zn20共晶相.在母合金中复合加入Sr与Ca后,铸态组织出现了Al2Mg5Zn2共晶相.随着Sr含量的增加,合金室温和高温下的力学拉伸强度提高,高温蠕变性能下降;Sr与Ca的复合加入使合金抗拉强度和塑性下降,但高温屈服强度提高.在175℃/70 MPa条件下,Mg-12Zn-4Al-0.2Sr-0.4Ca-0.3Mn合金表现出良好的高温抗蠕变性能.     

超轻变形Mg-Li-Al-Zn合金的显微组织和性能

利用真空熔炼法制备了Mg-8Li-1Al,Mg-8Li-1Zn和Mg-8Li-1Al-1Zn超轻合金,并利用光学显微镜和X射线衍射研究了合金的显微组织,合金的力学性能在拉伸机上进行测试.结果表明,厚度为0.16 mm的Mg-8Li-1Al合金具有最高的拉伸强度(313.9 MPa),而厚度为3 mm的挤压态Mg-8Li-1Zn合金具有最大的伸长率(44%),厚度为0.18 mm的轧制态Mg-8Li-1Al-1Zn合金同时具有良好的拉伸强度和伸长率(分别为233.38 MPa和9.2%).     

Nd对铸态Mg-10Gd-0.7Al合金组织和力学性能的影响

采用熔炼铸造法制备了Mg-10Gd-xNd-0.7Al(x=0,1,1.5,2 mass％)合金,通过光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪和电子拉伸试验机等设备研究了Nd对铸态Mg-10Gd-0.7Al合金组织和力学性能的影响,结合边-边匹配理论讨论了Nd对合金晶粒的细化机理.结果 表明:铸态Mg-10Gd-0.7Al合金的组织由粗大的α-Mg基体、Mg5Gd相和Al2Gd相组成,添加Nd元素后,合金产生了新相Al2Nd和Mg41Nd5,且细化了晶粒;随着Nd添加量的增加,铸态Mg-10Gd-xNd-0.7Al合金的室温拉伸力学性能先升高后降低,当Nd的添加量为1.5 mass％时,合金综合力学性能最好,其抗拉强度为200.32 MPa,屈服强度为175.47 MPa,伸长率为4.43％;加入Nd后,合金的断裂方式由脆性断裂逐渐转变为韧性断裂.     

Nd对Mg-6Al铸态合金拉伸性能的影响

研究Nd对Mg-6Al铸态合金拉伸性能的影响。结果表明：室温和175 ℃下,Mg-6Al-xNd(x=0,2,4,6,质量分数, 下同)合金的屈服强度随Nd含量增加而增加,在6.0%Nd时达到最大;抗拉强度和延伸率在4.0%Nd时达到最大,当Nd含量上升至6.0%时,两者均有少量下降。组织分析表明,Nd在Mg-6Al中以针状Al11Nd3和多边形状Al2Nd相存在,其中前者含量明显高于后者,为主要析出相。Al11Nd3相析出于枝晶界和晶界,有效细化了枝晶间距和晶粒度。通过建立软硬体复合模型对合金拉伸过程进行力学分析,并结合拉伸断口观察,综合认为Mg-6Al-xNd合金拉伸性能的提高主要归结于Al11Nd3相引起的细晶强化和第二相强化作用。Nd含量达到6.0%时合金抗拉强度和延伸率出现少量下降,主要归结于大块脆性相Al2Nd含量的增加     

Ce和Sb对Mg-3%Al合金铸态组织与力学性能的影响

研究了合金元素Ce和Sb对Mg-3%Al基合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Ce,Sb元素加入后使β-Mg17Al12相以细小弥散形态分布。只加入Ce元素时,Ce与合金中的Al元素形成针状的Al4Ce相,合金的铸态室温力学性能较Mg-3%Al合金更差;而Ce,Sb元素同时加入时,在基体中形成了弥散分布的CeSb颗粒相,同时抑制了针状的Al4Ce相的生成,合金表现出较好的强度和塑性。与Mg-3%Al合金相比,Mg-3%Al-1%Ce-1%Sb合金的铸态拉伸强度Rm提高了7.5%,伸长率A提高了91%。     

微量Nd的添加对Mg-Al-Zn合金微观组织和高温力学性能的影响

分析研究了微量Nd的添加对Mg-Al-Zn合金显微组织和高温力学性能的影响.结果表明:Nd的加入,显著细化了合金的铸态组织,同时出现了新相Al3Nd化合物.当Nd添加量为1.0%时,可使铸态Mg-8.5Al-0.5Zn合金在150℃高温下的抗拉强度达到最大值为160MPa,和未加入Nd的合金相比提高了13.2%.     

Nd对2519铝合金组织与耐热性能的影响

利用力学性能测试、金相、X射线衍射、扫描电镜与透射电镜等研究微量Nd对2519铝合金组织与力学性能的影响.结果表明:添加0.14% Nd提高合金的强度,硬度最适宜;Nd元素与Cu和Al 元素主要形成Al8Cu4Nd金属间化合物,并沿晶界分布.这些金属间化合物有效地阻碍高温时基体的变形和晶界的迁移,从而提高了合金的高温强度.Nd能细化合金的时效强化相,提高合金力学性能.添加0.14% Nd时,合金在300 ℃时的抗拉强度提高15.4%,室温抗拉强度提高4.4%;当Nd含量进一步增加时,合金室温及高温力学性能降低.     

热处理对压铸Mg-8Gd-3Y-0.5Zr合金组织性能的影响

采用气体保护法制备Mg-8Gd-3Y-0.5Zr(GW83K)合金,并冷模压铸成拉伸试样。通过光学显微镜、扫描电镜观察及力学性能测试等分析合金压铸态和不同热处理状态下的显微组织及力学性能。结果表明:冷模压铸GW83K合金经热处理后,其力学性能较压铸态均有所提高,尤其是经低温短时固溶处理(T4)后的合金,其晶粒度变化不大,组织比较均匀,片层状的共晶体消失,第二相以不连续的棒状或粒状分布于晶界处。GW83K-T4合金的室温拉伸性能可达到σb=261.7MPa,σs=240.8MPa,δ5=6.0%,比压铸态合金分别提高了21%,28.4%和30.4%,且该合金具有较好高温力学性能。     

新型Mg-Li-Al-Mn合金显微组织和力学性能

研究了微量元素Mn对Mg-9Li-1Al合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,添加一定量的Mn(0.2wt%～0.5wt%)可以使a相球化和细化.室温拉伸测试结果表明,添加一定量的Mn可以显著提高合金的强度和伸长率,随着Mn含量的增加,板材强度和伸长率有所下降,其中含0.5wt%Mn的合金强度最高,抗拉强度和屈服强度分别提高了31.3%和22.4%.这是由于Mn在a相周围的富集使其细化和球化,进而提高合金强度;通过SEM和XRD分析可知,随着Mn含量的增加,大量颗粒状的化合物MgMn2O4和Li0.5MnO2生成,降低了合金的强度和伸长率.     

Mg-3Al-2Sc合金显微组织与性能研究

采用熔剂保护法制备了Mg-3Al-2Sc合金,并进行热挤压,研究了添加Sc及热挤压后Mg-3Al-2Sc合金的组织与性能.结果表明,稀土Sc能够细化晶粒并形成新的Al3Sc相;热挤压后Mg-3Al-2Sc合金发生了局部动态再结晶,合金屈服强度和抗拉强度较AZ31镁合金的显著提高,拉伸断裂机制主要表现为准解理断裂,并有一定量的沿晶断裂.     

Y对Mg-8Li-3Al合金组织和性能的影响

采用真空感应熔炼技术制备了Mg-8Li-3Al-xY（x=0.5,1.0,3.0）合金。研究稀土Y对Mg-8Li-3Al合金组织和性能的影响。结果表明：在Mg-8Li-3Al合金中加入稀土Y,α（Mg）相被明显细化和球化,合金中生成了Al2Y相,添加w（Y）=0.5%-1%后,合金强度得到提高。     

Er、Nd对Mg-0.6Zr合金组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜及能谱分析等手段,研究了Er、Nd对铸态Mg-0.6Zr合金的组织和常温力学性能的影响.结果表明,Er、Nd对Mg-Zr镁合金组织均有细晶强化和固溶强化作用,提高了合金的力学性能.Mg-0.6Zr合金中添加Nd、Er后晶粒尺寸由300 μm分别细化至80 μm和50 μm左右.添加0.94%的Nd后,Mg-0.6Zr合金的抗拉强度和伸长率分别提高了13.87%和137.1%,屈服强度基本不变.而添加1.09%的Er后,Mg-0.6Zr合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高了11.16%、11.94%和2.35%.复合加入Er和Nd时,合金的抗拉强度同单独加入Er后合金的抗拉强度相当,屈服强度和伸长率略有下降.     

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。