粗镁直接熔炼AM50镁合金力学性能及夹杂物分析

为了研究粗镁直接熔炼AM50镁合金中夹杂物对力学性能的影响,对镁合金锭三个取样位置进行金像分析、拉伸及冲击试验.通过扫描电镜对断口形貌进行分析,并用能谱分析夹杂物的成分.结果表明:AM50的拉伸强度达到184.73 MPa,伸长率为1.54%,冲击韧性达到8.311 J/cm²,断裂方式为脆性断裂和韧性断裂两种混合断裂机制.夹杂物的主要类型为金属夹杂物和非金属夹杂物两大类,主要有MgO、Mg₃N₂、MgCl₂、CaCl₂、Al₄C₃和一些富Fe的夹杂物,并且形状各异,以镁的氧化物夹杂最为常见.     

高应变速率下AZ31镁合金的各向异性及拉压不对称性

采用分离式霍普金森拉杆及压杆装置,研究挤压态AZ31镁合金高速变形下的各向异性及拉压不对称性,并从微观变形机制的角度探讨具有强烈初始基面织构的挤压态镁合金各向异性及拉压不对称性产生的原因。结果表明:在高速变形条件下,依据加载方向及应力状态挤压态AZ31镁合金的拉伸行为表现出很强的各向异性,但压缩行为的各向异性不明显;在挤压方向表现出很强的拉压不对称性,而在垂直于挤压方向的拉压不对称性很低。挤压态AZ31镁合金宏观上的各向异性及拉压不对称性是由于不同的微观变形机制所引起的。沿挤压方向拉伸的主要变形机制为柱面滑移,沿垂直于挤压方向拉伸及压缩的主要变形机制为锥面滑移;沿挤压方向压缩时初始变形机制为拉伸孪晶,当变形量为0.08(8%)左右时由于孪晶消耗殆尽,变形变而以滑移的方式进行。     

真空压铸Mg-7Al(-2Sn)合金组织性能研究及第一性原理计算

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析、X射线衍射、差热分析及拉伸试验比较分析了2%Sn(质量分数)对真空压铸和固溶态Mg-7Al合金的组织与力学性能的影响。结果表明,向Mg-7Al合金中添加2%Sn元素后,能够细化晶粒,抑制Mg17Al12相的生长,在组织中形成新相Mg2Sn,其以颗粒状弥散分布于基体中;固溶处理后Mg-7Al合金中第二相数目明显减少,AT72合金基体中仍存在细小颗粒状Mg2Sn。由于合金组织细化、第二相数量的增加,Mg17Al12相形貌改善以及具有良好热力学性质的Mg2Sn相的析出的综合作用,使得AT72合金表现出比Mg-7Al合金更好的室温及高温拉伸力学性能;固溶处理后的AT72合金表现出更为优异的力学性能,主要强化机制包括:固溶强化和弥散强化。此外,利用第一性原理计算从微观理论角度探讨了Sn合金化Mg-7Al合金力学性能改善的原因。     

Fatigue behavior of magnesium alloy and application in auto steering wheel frame

The low-cycle fatigue behaviors of AZ91HP-F,AZ91HP-T6,AZ91HP-T4 and AM50HP-F were investigated,and the potential application of AM50HP-F in steering wheel frame was studied.The steering wheel properties were characterized by bend fatigue and tensile testing,and the fatigue fracture was analyzed by SEM.The results show that the fatigue lives of AZ91HP-F and AZ91HP-T6 have little difference by comparing the low-cycles fatigue properties of different heat treatment states.The crack propagation velocity of A...     

Sn对Mg-Zn-Ca系合金组织和力学性能的影响

通过合金制备、微观分析和力学性能测试等方法,分析了Sn对Mg-Zn-Ca系合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,加入Sn后,合金组织得到细化,也会使含Ca相析出.Mg-5Zn-2Ca合金的力学性能随Sn含量的增加呈先升后降趋势.当Sn添加量为1％时抗拉强度和屈服强度达到最大值,分别为158 MPa和123 MPa,伸长率为6.0％.拉伸断口的SEM形貌分析表明,加入Sn后,合金断裂方式没有明显变化.     

挤压态AM30镁合金的动态力学行为及变形机制

采用分离式Hopkinson压杆和反射式拉杆装置在室温对挤压态AM30镁合金进行动态压缩和拉伸试验,分析AM30镁合金在沿挤压方向(ED)和横向(TD)压缩和拉伸时的变形机制,计算AM30镁合金在ED和TD方向压缩和拉伸时的应变速率敏感系数,并通过SEM观察断口形貌。结果表明:沿ED方向压缩时,拉伸孪晶{1012}1120是主要变形机制,屈服强度对应变速率不敏感;沿ED方向拉伸以及TD方向压缩和拉伸时,拉伸孪晶不能启动,位错滑移参与变形,应变速率敏感系数提高;AM30镁合金在ED方向表现出很强的拉压不对称性,压缩/拉伸屈强比约为0.38,在TD方向则无明显的拉压不对称性;AM30镁合金在动态压缩和拉伸时断口形貌呈韧脆混合的断裂特征。     

Mg-Al-Sn-Y合金中二元相的电子结构与弹性性质的第一原理计算

采用基于密度泛函理论的CASTEP程序包,计算了Mg-Al-Sn-Y合金中Mg_(17)Al_(12),Mg_2Sn和Al_2Y相的结构稳定性、电子结构和弹性性能等。合金形成热△H和结合能E_(coh)的计算结果表明,Al_2Y相具有最强的合金化能力与体系结构稳定性。电子结构的分析结果解释了这3种金属间化合物的结构稳定性机制和脆性本质。计算出了Mg_(17)Al_(12),Mg_2Sn和Al_2Y三相的3个独立的弹性常数,并进一步得出了体模量、剪切模量、杨氏模量、泊松比等。分析表明Mg_(17)Al_(12),Mg_2Sn和Al_2Y三相均为脆性相,其中Al_2Y最脆且最硬。     

镁合金汽车转向柱支架的压铸模拟仿真

为了观察在不同压射速度下金属液在充型过程中的流动情况,分析缺陷分布与位置,从而确定最佳浇注方案,利用模拟仿真软件FLOW-3D,保持模具温度和浇注温度不变,分别采用压射速度为4.3、6.0、7.8m/s,对镁合金转向器支架进行模拟仿真,观察气孔、缩孔等缺陷的分布。结果发现,在模具初始温度为220℃,浇注温度为700℃的条件下,最优的压射速度应为6.0m/s,此时能达到最佳充型效果。     

Evolution of microstructure and tensile properties of extruded Mg-4Zn-1Y alloy

In order to investigate the effect of extrusion on Mg-4Zn-1Y alloy, microstructure and mechanical properties were analyzed by optical microscopy（OM）, scanning electron microscopy（SEM）, transmission electron microscopy（TEM）, X-ray diffraction（XRD）, energy dispersive spectrum（EDS） and tensile testing.The results indicated that the microstructure was obviously refined by extrusion and dynamic recrystallization.The second phases were dynamic precipitated and distributed more dispersively through extrusion.W-Phases（Mg3Zn3Y2） were twisted and broken, while I-Phases（Mg3Zn6Y） were spheroidized by deformation.Twin bands were formed to achieve the large deformation and hinder the slip of dislocations effectively to improve tensile properties.The tensile strength and elongation of extruded Mg-4Zn-1Y alloy were 254.94 MPa and 17.9% respectively which were improved greatly compared with those of as-cast alloy.The strengthening mechanisms of the extruded alloy were mainly fine-grain strengthening and distortion strengthening.     

MgCu2,Mg2Ca和MgZn2 Laves相力学性质和电子结构的第一性原理计算

通过基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对MgCu2,Mg2Ca和MgZn2的力学性能和电子结构进行计算,计算所得晶格参数与实验值和文献值相吻合。合金形成热和结合能的计算结果表明,MgCu2具有最强的合金形成能力和结构稳定性。计算了MgCu2,Mg2Ca和MgZn2的弹性常数,推导了体模量、剪切模量、弹性模量和泊松比。结果表明,MgCu2、Mg2Ca和MgZn2均为延性相,MgCu2的刚度最大,MgZn2的塑性最好。通过对结合能和弹性常数的计算,预测了MgCu2、Mg2Ca和MgZn2的熔点。通过对态密度（DOS）、Mulliken布居数、电子占据数和差分电荷密度的计算,分析了MgCu2、Mg2Ca和MgZn2的结构稳定性和力学性能机制。最后,计算和讨论了3种金属间化合物的Debye温度。