Mg-9Zn—xAl合金的显微组织和力学性能

借助金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、显微硬度计及电子万能试验机等研究了Mg-9Zn-xAl（x=2％、4％、6％）合金的显微组织和力学性能。试验结果表明：随着Al含量的增加,晶粒尺寸呈不断减小的趋势,合金中的第二相由断续状分布向连续网状转变;当Al含量为2％和4％时,合金主要由α-Mg基体相、τ-Mg32（Al,Zn）49相和MgZn相组成,当Al增加到6％时,合金主要由α-Mg基体相、τ-Mg32（Al,Zn）49相和少量Mg5Zn2A12相组成。抗拉强度随着Al含量的增加呈先增大后减小的趋势,当Al含量为4％时,抗拉强度为171MPa;伸长率和硬度随着Al含量的增加而逐渐增加,当Al含量为6％时,硬度为133HV。     

Mg-(8-14)Zn-3Al合金显微组织与凝固行为的研究

利用OM、XRD、DSC和SEM等方法研究了Zn含量对铸态Mg-(8-14)Zn-3Al镁合金显微组织与凝固行为的影响。结果表明:Mg-(8-14)Zn-3Al合金的铸态组织由α-Mg相、颗粒状或骨骼状的ε-Mg Zn相以及狭长块状的τ-Mg_(32)(Al,Zn)_(49)相组成。随着Zn含量的增加,合金中ε-Mg Zn相和τ-Mg_(32)(Al,Zn)_(49)相增多,沿晶界呈连续网状分布,且合金的平均晶粒尺寸呈减小趋势。与此同时,Zn含量的增加使得Mg-(8-14)Zn-3Al合金中α-Mg相和第二相析出温度降低、合金的凝固温度区间减小。Mg-(8-14)Zn-3Al合金凝固路径相同。Zn含量的增加使得合金中显微疏松由分散状态转变为条形的聚集状态。     

Mg-x％Zn-(Al)合金显微组织及力学性能

利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和万能力学试验机研究了Mg-x％Zn(5、7、9、15和20％)二元合金和Mg-7Zn-4Al合金的显微组织及力学性能.结果表明:Mg-Zn合金铸态显微组织主要由α-Mg和沿晶界分布的Mg7Zn3共晶相组成.随着Zn含量的增加,Mg-Zn二元合金的抗拉强度呈先上升后下降的趋势,而伸长率呈逐渐下降的趋势.当Zn含量为7％时,合金的抗拉强度达到最大,为213.3 MPa;当Zn含量高于9％后,合金的抗拉强度和伸长率急剧下降.在Mg-7Zn基体合金中添加4％Al后,合金的显微组织主要由oα-Mg和Mg32(Al,Zn)49三元共晶相组成.合金的铸态力学性能相对于基体有所下降,但是热处理后抗拉强度得到显著提高,为305 MPa,相对铸态提高了57.8％.Mg-Zn合金中添加A1元素有利于合金的热处理强化.     

Zn及固溶时效对Mg-4Al-2Ca合金组织和性能的影响

通过Mg-4Al-2Ca-xZn系镁合金的设计,研究添加不同含量的Zn对合金微观组织及力学性能的影响。分析得出,铸态Mg-4Al-2Ca合金组织主要由α-Mg、β-Mg17Al12相和少量Al2Ca相组成;当合金中添加2%、4%和6%的Zn后,随着Zn含量的增加合,金的初生相α-Mg变化明显,合金组织中Al2Ca相增加,形成了Mg32(Al,Zn)49相、MgZn相和少量Mg5Zn2Al2化合物;在Zn含量为6%时,合金的初生相α-Mg细化明显,且具有等轴状形态。在时效时间相同的情况下,Zn元素的增加使α-Mg相细化,在相界处析出相减少。经过340℃保温20 h固溶后,在180℃进行一系列的时效处理结果的分析表明,时效72 h时,Mg-4Al-2Ca-xZn(x=0,2,4,6)合金的硬度都达到最大值,分别为72.9、75.1、80.7和83.9 HB,硬度值随Zn含量的增加而增大。     

Sr对Mg-10Zn-4Al-0.3Mn合金显微组织和力学性能的影响

以Mg-10Zn-4Al-0.3Mn为基体合金,分别加入不同含量的Sr元素,制备了3种合金。试验观察可知,Mg-10Zn-4Al-0.3Mn基体合金的铸态组织由α-Mg基体与沿晶界分布的准晶相Q组成。加入Sr后,亚稳态准晶相Q转变为平衡相τ相Mg32(Al,Zn)49与共晶相ε相(Mg51Zn20)。随着Sr添加量的增加,合金的抗拉强度、屈服强度以及断后伸长率均呈先上升后下降的趋势,有效提高了合金的拉伸性能。当Sr含量为0.3%时,三者均达到最佳值,抗拉强度、屈服强度以及断后伸长率分别达到195 MPa、147 MPa和7.4%,同时平均晶粒尺寸也减小到最小值37μm。     

Al含量对Mg-xAl-1Zn-1Si合金组织与力学性能的影响

研究了Al含量对Mg-x Al-1Zn-1Si(x=4,6,8,wt%)合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,合金主要由α-Mg、β-Mg17Al12和Mg2Si相组成。随着Al含量的增加,α-Mg基体晶粒尺寸先减小后增大;呈网状分布于晶界上的Mg17Al12相的体积分数逐渐增大;Mg2Si相由原来粗大的汉字状逐渐转变为相对细小的杆状。Al含量从4%增加到6%和8%时,α-Mg基体晶粒的平均尺寸分别为30、20和40μm,合金硬度逐渐提高;其室温与150℃抗拉强度、屈服强度和伸长率先升高后下降;合金拉伸断裂形式为准解理脆性断裂。     

铸态Mg-Sn-Al-Zn合金组织和力学性能

利用纯镁、锡粒、纯锌和AZ31合金制备Mg-Sn-Al-Zn系合金,通过调整Sn、Al和Zn含量来研究Mg-Sn-Al-Zn系合金的组织和性能,以获得设计合金的成分范围。通过光学显微金相观察、XRD分析以及硬度测试,研究了添加量5wt%~8wt%Sn、2wt%~3wt%Al、1wt%~2wt%Zn的铸态Mg-Sn-Al-Zn系显微组织与力学性能。实验结果表明:Mg-Sn-Al-Zn系合金主要由α-Mg、Mg2Sn相以及较少量的β-Mg17Al12和τ-Mg32(Al,Zn)49相组成,β-Mg17Al12和τ-Mg32(Al,Zn)49相沿枝晶间断续分布。提高Sn含量,可细化枝晶,Sn是影响合金力学性能的主要因素。Al、Zn含量提高时,可提高合金固溶强化效果,而且Al强化效果优于Zn。     

Zn含量对Mg-xZn合金组织和力学性能的影响

制备了Mg-x Zn二元合金,研究了不同Zn含量对铸态Mg-x Zn(x=2,4,6,8,10和15,质量分数)合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,合金组织主要由基体α-Mg和沿晶界分布的共晶相组成。随着Zn含量增加,共晶相的形态由颗粒状逐渐演变成完全连续的网状,晶粒尺寸得到细化;合金的抗拉强度和伸长率都呈先增加后减小的趋势。当Zn含量为4%时,合金的伸长率获得了最大值,为10.78%,而抗拉强度在Zn含量为6%时达到了210 MPa。Zn含量的逐渐增加使合金的断裂行为由准解理断裂向解理断裂转变。     

Zn和Al含量对含Si的τ型Mg-Zn-Al合金组织及性能的影响

借助光学显微镜、X射线衍射仪和INSTRON拉伸机等,研究了不同Zn、Al含量对含Si的τ(Mg32(Al,Zn)49)型Mg-Zn-Al合金组织及性能的影响。结果表明,随着Zn、Al含量的增加,τ相体积分数增加,而基体α(Mg)相的体积分数下降;τ相连续程度增加,基体α(Mg)晶粒不断细化,Mg2Si颗粒略有增大。合金Mg-8Zn-3.2Al-1Si-0.3Mn-0.01P在室温或150℃下的拉伸性能相对最好,抗拉强度分别达到233 MPa和185 MPa。     

挤压铸造对高锌镁合金组织与力学性能的影响

以高锌Mg-14Zn-3Al镁合金为研究对象,利用OM、XRD和SEM等研究了挤压铸造工艺对Mg-14Zn-3Al镁合金的显微组织、铸造缺陷和力学性能的影响。结果表明,挤压铸造Mg-14Zn-3Al合金的显微组织由α-Mg基体、长块状τ-Mg_(32)(Al,Zn)_(49)相、颗粒状或骨骼状的ε-MgZn相组成。随着挤压铸造压力不断增加,合金组织得到细化,第二相的数量增多,显微缩松得到抑制,铸件中的缩松面积从15.67%急剧减少到0.81%。经过挤压铸造处理后,Mg-14Zn-3Al合金的抗拉强度、伸长率分别达到218.1 MPa、5.2%,合金的力学性能得到明显改善。     

Zn和Al含量对含Si的T型Mg-Zn-Al合金组织及性能的影响

借助光学显微镜、X射线衍射仪和INSTRON拉伸机等,研究了不同Zn、Al含量对含Si的τ(Mg32 (Al,Zn)49)型Mg-Zn-Al合金组织及性能的影响.结果表明,随着Zn、Al含量的增加,τ相体积分数增加,而基体α(Mg)相的体积分数下降;τ 相连续程度增加,基体α(Mg)晶粒不断细化,Mg2 Si颗粒略有增大.合金Mg-8Zn-3.2Al-1Si-0.3Mn-0.01P在室温或150℃ 下的拉伸性能相对最好,抗拉强度分别达到233 MPa和185 MPa.     

Al5TiB、RE对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn合金显微组织和时效过程的影响

研究Al5TiB、RE对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn铸造镁合金显微组织、时效过程的影响.结果表明:加入Al5TiB的Mg-8Zn-4Al-0.3Mn合金的显微组织主要由Mg相、φ(Al2Mg5Zn2)相、τ(Mg32(Al,Zn)49)相组成.晶粒大小可由120～130 μm减少到30～40 μm.加入RE的Mg-8Zn-4Al-0.3Mn-xRE合金的显微组织主要由Mg相、φ(Al2Mg5Zn2)相、τ(Mg32(Al,Zn)49)相和Mg3Al4Zn2RE相组成.晶粒大小由120～130 μm减少到40～50 μm.合金的显微硬度值随RE加入量的增加而增加.随着Ti元素在合金中含量的增加,合金的析出相形成激活能呈先增大后减小的变化规律,而含RE元素合金的析出相形成激活能则随RE元素加入量的增大而增大.     

通信材料Mg-Zn-Al-Ca合金微观组织及力学性能分析

以通信材料Mg-Zn-Al-Ca合金为研究对象,对不同Al元素的铸态Mg-4Zn-x Al-0.2Ca合金微观组织及力学性能进行试验。结果表明:Mg-4Zn-0.2Ca合金由白色初生-Mg+Mg Zn2共晶组织组成,随Al元素含量不断增加,初生相逐渐变得细小且均匀,合金维氏硬度、弹性模量、和抗拉强度都不断增加,极限抗拉强度呈现先增加后减小的趋势,而断裂伸长率不断减小;当Al元素含量为3%时,该合金极限抗拉强度达到最大值201.8 MPa;当Al元素含量为1%时,合金的断裂伸长率最大值为12.5%。     

Sb对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn合金显微组织的影响

试验研究了Sb对Mg-8Zn-4Al-0·3Mn铸造镁合金显微组织的影响。结果表明,含Sb铸造镁合金Mg-8Zn-4Al-0·3Mn-xSb的显微组织由基体α(Mg)、共晶[α(Mg) τ]、三元相τ(Mg32(Al,Zn)49、二元相MgZn2和Mg3Sb2组成;随着Sb含量的增加,合金晶界上三元相的形态逐渐由半连续网状变为分散均匀的颗粒状;w(Sb)=0.3%为最佳加入量,此时的合金铸态组织被明显细化,晶粒大小由120μm~130μm减小到50μm~60μm。同时,合金的显微硬度值也随Sb含量的增加而增加。     

Al对Mg-5％Cu合金显微组织及力学性能的影响

通过光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、能谱分析仪及万能力学试验机等研究了不同Al含量(1％、3％、5％)对Mg-5％Cu合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:在Mg-5％Cu合金中添加Al元素后,显微组织得到明显细化;当Al含量为5％时,其主要相组成为α-Mg基体相、β-Mg17Al12相、Al2Cu相和AlCuMg三元相;随着Al含量的增加,合金的抗拉强度逐渐上升,Mg-5％Cu-5％Al合金的抗拉强度最高,为192MPa;而伸长率呈逐渐下降的趋势.     

Mg-Zn-Al三元系富镁角在300°C的相平衡(英文)

采用平衡合金法,利用X射线衍射、扫描电镜及能谱分析,确定Mg-Zn-Al三元系富镁角300°Cα-Mg相平衡关系和相组成。结果表明:在富镁角存在3个三相区:α-Mg+Mg17Al12(γ)+Al5Mg11Zn4(φ),α-Mg+Mg32(Al,Zn)49(τ)+Al5Mg11Zn4(φ)和α-Mg+MgZn+Mg32(Al,Zn)49(τ)。与α-Mg相平衡的金属间化合物都具有很大的成分范围,并非呈线性。同时Zn和Al都能够溶解在α-Mg固溶体中,使金属间化合物达到相平衡。     

稀土Sm对铸态Mg-0.4Zn-0.8Zr合金组织和性能的影响

采用光学显微镜、X射线衍射、扫描电镜、硬度测试和拉伸强度测试对Mg-x Sm-0.4Zn-0.8Zr(x=2,3,4,5)镁合金进行组织观察和力学性能分析。结果表明:合金的显微组织由α-Mg基体和沿晶界分布的第二相Mg41Sm5构成,稀土Sm的加入能够细化晶粒,随着Sm含量的增加,Mg-0.4Zn-0.8Zr合金的硬度提高,当Sm含量为5%时,硬度达最大值,比ZM6镁合金提高9.2%。当Sm含量为3%时,合金抗拉强度达到最大值,比ZM6提高6.3%,当Sm含量超过3%时,抗拉强度降低。     

Mg-6Zn-6Al-0.5Mn-0.6Si-0.1Ca合金的组织和性能

在CO2+0.5%SF6的混合气体保护下制备了Mg-6Zn-6Al-0.5Mn-0.6Si-0.1Ca合金,并对该合金的组织和性能进行了研究。研究结果表明:合金的铸态组织由基体α-Mg固溶体、分布在晶界上的三元相τ(Mg32(Al,Zn)49)相和一些呈颗粒状分布于基体上的Mg2Si相。经固溶处理后,部分τ(Mg32(Al,Zn)49)相固溶到基体中,使呈断网状的三元相逐渐减少,分布逐渐弥散。该合金具有较好的综合力学性能。     

Al元素对EA镁合金组织及性能的影响

通过改变铝的含量,分析其对EA镁合金的组织、力学性能和腐蚀性能的影响。对镁合金试样进行430℃固溶24 h+200℃时效24 h热处理,观察了EA镁合金铸态、固溶态及时效态的显微组织,测定了试样时效处理后的硬度、抗拉强度、伸长率,并进行了盐雾腐蚀试验。结果表明:铸态时,EA41合金(1.24%Al)组织主要包括α-Mg基体和晶界处少量的网状Mg17Al12相。随着Al含量的增加,EA42 (2.23%Al)、EA43 (3.27%Al)镁合金晶界处的Mg17Al12相增多,当Al含量增加到4.46%时(EA44合金),Mg17Al12相转变为岛状Al4RE相。经过固溶处理,试样中的Mg17Al12相和Al4RE相部分溶入α-Mg基体中。时效处理后,这两相又部分析出。随Al含量增加,EA镁合金抗拉强度和伸长率先增加后降低,耐腐蚀性逐渐提高。     

铸态Mg-11Gd-3Y-xZn-0.5Zr合金的组织和性能

采用X射线衍射仪、光学显微镜以及扫描电镜对铸态Mg-11Gd-3Y-xZn-0.5Zr合金显微组织进行观察分析,用拉伸试验机及布氏硬度计对合金力学性能进行测试,结果表明:铸态Mg-11Gd-3Y-0.5Zr合金的组织主要由α-Mg基体、Mg_5(Gd,Y)相和Mg_(24)(Gd,Y)_5相组成,晶粒较为粗大;在加入Zn元素后,合金由α-Mg基体、Mg_5(Gd,Y,Zn)相以及Mg_(12)Zn(Gd,Y)相组成;随着Zn元素加入量的增加,合金的晶粒先细化再粗化,抗拉强度、伸长率和布氏硬度值先升高后降低,当Zn含量为1.1%时,合金的抗拉强度、伸长率和布氏硬度达到最高值,分别为216.9 MPa、4.74%和84.37 HBW,合金的主要强化相为Mg_(12)Zn(Gd,Y)相,强化机制主要为细晶强化。