挤压态Mg-2Sn-2Bi-0.5Ca-0.2Mn合金的显微组织和力学性能

低合金化的Mg-Sn-Bi基合金具有较高的拉伸延展性和挤压成形性,是开发高强韧镁合金的理想材料。为了弥补其强度不足的缺点,本文通过微合金化设计了一种新型的低合金化Mg-2Sn-2Bi-0.5Ca-0.2Mn镁合金,该合金在挤压温度为523 K、挤压比为25∶1的条件下被成功挤压成形。采用电子背散射衍射仪(EBSD)、X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等技术表征挤压态合金的组织特征和相组成,并利用拉伸试验机测试了挤压态合金的室温拉伸性能,此外,还对合金的强韧化机制和加工硬化行为进行了详细的讨论。结果表明：挤压态合金主要由α-Mg、Mg₃Bi₂以及Mg₂Bi₂Ca相组成,且表现出几乎完全的动态再结晶组织和典型的挤压镁合金织构;合金的拉伸屈服强度为287.2 MPa,抗拉强度为353.0 MPa,伸长率为20.0%,具有良好的强韧性匹配度。合金展现出的高屈服强度是晶界强化、第二相强化和织构强化共同作用的结果;合金的断口形貌表现出典型的韧性断裂特征,然而粗大Mg<...     

Nd、Ca复合添加对铸态Mg-Gd-Zr合金组织及力学性能的影响

采用金属型铸造法制备了Mg-6Gd-0.5Zr合金(GK60)、Mg-4Gd-2Nd-0.5Zr(GNK420)合金和Mg-4Gd-1Nd-1Ca-0.5Zr(GNXK4110)合金,研究了Mg-6Gd-0.5Zr合金中Nd替代Gd元素,Nd、Ca复合添加替代Gd元素对合金组织和力学性能的影响。结果表明：元素总量一定时,随着合金元素种类的增多,合金晶粒尺寸显著减小,平均晶粒尺寸从GK60合金的114.59μm减小到GNK420合金的102.69μm和GNXK4110合金的79.51μm;第二相由Mg₅Gd相和Mg₃Gd相演变到Mg₅(Gd, Nd)相,再到Mg₇(Gd, Nd, Ca)相,第二相数量显著增多。由于晶粒细化及第二相的强化作用使得三种合金的屈服强度和抗拉强度逐渐提高,而伸长率先降后升,GNXK4110合金力学性能最好,屈服强度和抗拉强度分别达到98.36 MPa和162.5 MPa,伸长率达到7.97%。     

挤压态低合金化Mg-0.5Bi-0.5Sn-0.5Ca合金的力学性能及腐蚀行为研究

探究了复合添加微量Sn与Ca对挤压态Mg-0.5Bi基合金的微观组织、力学性能及腐蚀行为的影响。结果表明：挤压态Mg-0.5Bi-0.5Sn-0.5Ca (质量分数,%)合金主要由α-Mg、Mg₂Bi₂Ca以及Mg₂Sn相组成,合金表现出晶粒尺寸均匀分布的完全动态再结晶组织。合金的抗拉强度(UTS)为191 MPa,伸长率(EL)高达31.5%,腐蚀速率(P_i)为0.51 mm/a,极化阻抗(R_p)为707.19Ω·cm²。此外,挤压态合金在腐蚀过程中生成了含Ca以及含Sn的腐蚀产物中间层,从而提升了腐蚀产物层的保护作用,导致析氢速率随着浸泡时间的增加先增大后减小。最后由于腐蚀产物膜的破裂,析氢速率达到了2.43 mL/d。