Al，Zn对挤压Mg-1Mn合金晶粒组织和塑性变形机制的影响

目的 探索镁合金中常用合金化元素Al,Zn对挤压Mg-1Mn合金的晶粒组织和力学性能的影响,为含Mn合金的成分设计及商业化应用提供理论支撑.方法 在280℃下,对Mg-1Mn,Mg-1Mn-1Al和Mg-1Mn-2Zn合金进行热挤压,制备镁合金棒材,采用拉伸测试分析力学性能,利用电子背散射衍射技术观察晶粒组织,并通过粘塑性自洽模型研究塑性变形机制.结果 在3种合金中,Mg-1Mn-1Al的晶粒最为细小,平均晶粒尺寸为1.3μm,屈服强度、抗拉强度和断裂伸长率分别为309 MPa,313 MPa和19.5％.结论 在Mg-1Mn合金中,与Zn相比,较低含量的Al具有更好的再结晶晶粒细化效果.Al,Zn的添加能够有效抑制基面滑移,促进非基面滑移的开启.     

铁基复合材料涂层的原位反应合成

本文利用熔铸法研究了铁基复合材料的反应合成工艺和显微组织.结果表明:用液相原位反应合成法制备TiC/Fe基复合材料涂层是可行的;反应合成的TiC颗粒增强的Fe基复合材料涂层与基体没有明显的界面,涂层与基体结合状态良好;保温时间是影响TiC颗粒的大小、数量、及涂层厚度的重要因素之一.基体合金中含Ti为4%的样品保温2分钟后涂层厚度约为250μm,而保温7分钟后涂层厚度约为400μm,运用动力学计算对涂层厚度进行了理论计算,计算结果与实验结果的变化规律相似.     

镁合金防腐蚀技术的研究现状及未来发展方向

镁合金由于具有优良的性能而在电子、汽车和航空航天工业得到广泛应用,但其较差的耐腐蚀性能又使其应用受到限制,因此可通过净化合金成分、改变微观结构和采用适当的表面处理方法来改善镁合金的耐腐蚀性能.主要介绍了当前镁合金防腐蚀技术的国内外研究现状,对这些技术进行了评价并指出镁合金各种表面处理技术的优缺点及其未来发展方向.     

材料科学中专家系统的发展及应用

综述了近10年来专家系统在材料科学中的发展和应用现状,包括发展历史、涉及领域和应用类型,重点讨论了目前应用最广泛的材料设计专家系统以及基于人工神经网络的材料专家系统的应用现状、存在问题及改进办法,最后展望了专家系统在材料科学中的发展趋势.     

Mg-9Al-1Mn合金热轧板材组织与性能

研究了经单道次大应变热轧(LSR)和多道次小应变热轧(SSR)两种不同的轧制工艺下3 mm的Mg-9Al-1Mn(AM91)挤压板的组织和性能。通过拉伸试验对两种工艺制备的板材的力学性能进行测定,并利用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜以及背散射电子衍射(EBSD)分析等方法对两种工艺制备的板材的微观组织进行观察和分析。研究结果表明:相比于SSR轧制态板材,LSR轧态及退火态的板材组织都得到了细化,织构也都得到了弱化,塑性变形能力得到了明显的改善。经LSR轧态的板材的断裂延伸率(FE)为20.5%,屈服强度(YS)为193 MPa,抗拉强度(UTS)为284 MPa。LSR工艺可显著改善板材的各向异性,SSR板材退火后的各向异性值(IPA)为8.8%,LSR板材退火后的IPA为5.0%。     

铸态AZ系镁合金的彩色金相研究

铸态AZ系镁合金一般都需要经过固溶处理才能腐蚀出晶界,不但耗时而且可能导致结果失真。尝试将乙酸-苦醇试剂用于铸态AZ系镁合金的金相腐蚀,并且在偏振光下辅以灵敏色片进行观察以得到彩色晶粒衬度。试验了不同铝含量的铸态AZ系镁合金在不同浓度乙酸-苦醇试剂和不同时间下的腐蚀效果,找到了各自的最佳腐蚀参数,得到了晶粒衬度鲜明的彩色金相照片。     

基于应变修正Arrhenius模型的Mg-3Al-3Sn-0.3Mn合金热加工图研究

目的 以Mg-3Al-3Sn-0.3Mn(ATM3303)合金为研究对象,研究了一种使用少量基础实验数据,获得高精度低成本的热加工图的方法。方法 利用少量热压缩实验获取ATM3303合金的真应力-应变曲线,根据应变修正的Arrhenius模型来分段拟合本构方程。根据本构方程可计算更多力学数据,以计算所得数据结合实验数据构建拓展的热加工图;将该拓展热加工图与基于实验数据的普通热加工图进行比较,通过验证实验判别2张热加工图的精度。结果 相较于普通热加工图,经本构方程优化的拓展热加工图内,流变失稳区的面积有所减小。普通热加工图内的部分加工失稳窗口,在拓展热加工图内被预测为安全区。热挤压实验证实,ATM3303合金可在该工艺参数窗口下安全加工。在基础实验条件外,本构方程优化的热加工图预测了一个失稳区,实验显示,ATM33303合金在该失稳区进行热挤压会形成粗大晶粒,持续加工可能引发失效。结论 经本构方程优化的拓展热加工图可较准确地指导ATM3303合金的热加工,数值计算结合实验是构建高精度低成本热加工图的新方法。     

表面处理剂对玻璃纤维表面形貌和拉伸性能的影响

采用环氧乳液和聚氨酯乳液分别配置两种不同的表面处理剂,并对玻璃纤维进行表面处理,制备出两种玻璃纤维分别为环氧玻纤(GF-EP)和聚氨酯玻纤(GF-PU),并采用扫描电镜、原子力显微镜和动态力学分析仪分别对玻璃纤维表面形貌和单丝力学性能进行表征。结果表明,GF-EP表面形貌显颗粒状的凸起、片状凸起等形态,表面粗糙度为148.5 nm,而GP-PU表面相貌主要为光洁表面和片状凸起等形态,表面粗糙度为13.2 pm;与GF-PU相比,GF-EP单丝强度提高了约20.5%,其纤维的断裂伸长率也提高了约22.2%,但两者的模量基本一样。与聚氨酯乳液相比,环氧的乳液粒径仅是其1/4,在玻纤表面形成颗粒状的凸起,明显提高玻纤表面粗糙度,同时对玻纤快速冷却过程中形成的裂纹有修复作用,使得纤维存在一定的韧性,提高了玻纤拉伸强度。     

稀土Er对ZK21镁合金组织的影响

研究了添加稀土Er（0～4.0%）对半连续铸造ZK21合金铸态和均匀化态组织的影响。结果表明,稀土Er的添加可有效细化铸态组织,加入2.0%的Er使合金的平均晶粒尺寸由94μm细化至62μm,减小了34%。Er在均匀化态合金中部分固溶于基体中,部分与Mg、Zn元素形成热稳定Mg-Zn-Er三元化合物相;当稀土含量高于0.5%时,合金中不存在二元Mg-Zn相。随着稀土含量的增加,Er在基体中的固溶度增大,化合物的体积百分数增多,与此同时,Zn在基体中的固溶度减少。合金的硬度在Er含量为2.0%时达到最大,这是基体中Zn、Er元素固溶强化和析出相强化的综合作用结果。     

第一性原理在镁合金研究中的应用现状

分析了第一性原理在合金相研究中的重要作用和特点,并从合金相稳定性和合金相力学性质等方面对第一性原理在镁及其合金中的研究应用现状进行了综述,讨论了存在的问题,分析了第一性原理今后在镁合金研究中的应用方向。