Ca和Sr对铸态Mg-Sn-Si合金组织和性能的影响

用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)研究了铸态Mg-Sn-Si-Ca-Sr合金的相组成和显微组织,用力学性能试验机测定了合金的拉伸性能.结果表明,Mg-5Sn-xSi-0.5Ca-0.5Sr(x=1,2)合金由α-Mg、Mg2Sn、Mg2Si和CaMgSn相所组成,Mg2Si相含量随Si元素的增加而增加.对于Mg-5Sn-1Si-yCa-0.5Sr(y=0.5,2)合金,Ca的质量分数提高到2%后会促进Mg2Ca相和CaMgSn相形成,但同时抑制了Mg2Sn、Mg2Si相的析出,从而导致合金性能下降.对于Mg-5Sn-2Si-0.5Ca-ySr(y=0.5,2)合金,当Sr的质量分数由0.5%提高到2%时,Mg2Si和Mg2Sn相均得到显著细化,并促进了基体内MgSn(Sr,Ca)相形成,从而提高了合金的抗拉强度与屈服强度.     

Al对Mg-5Gd-3Y铸态合金组织和性能的影响

通过X射线衍射、扫描电镜、金相组织分析和拉伸性能测试等方法,研究了Al对Mg-5Gd-3Y铸态合金组织和性能的影响。结果表明,Mg-5Gd-3Y铸态合金的组织由α-Mg基体和共晶相Mg5Gd和Mg24Y5组成。加入Al元素后,有新相Al2Gd、Al2Y析出,对合金的晶粒起到细化作用,有效提高了Mg-5Gd-3Y铸态合金的力学性能。     

Ca含量对Mg-8Sn合金组织与力学性能的影响

利用金相显微镜(OM)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等手段观察分析了铸态Mg-8Sn-xCa合金组织,并且通过显微硬度及压缩强度等性能,研究Ca含量对Mg-8Sn合金力学性能的影响。研究发现,Ca的添加使得Mg-8Sn合金组织中形成明显的棒状及针状CaMgSn相,随着Ca含量的增加,CaMgSn相尺寸明显变大,并且其有效细化了基体的晶粒尺寸。Ca含量的添加使得合金强度明显提高,但使合金塑性降低;Mg-8Sn-1Ca合金在强度明显提高的同时,保持了较好的塑性;当Ca含量大于1%时,合金强化效果减弱,材料塑性下降明显。     

医用Zn-1.5Mg合金的组织与性能研究

研究了医用Zn-1.5Mg合金的微观组织变化,探讨了其对力学性能的影响.对铸态、均匀化处理和轧制态Zn-1.5Mg合金的微观组织进行了表征,分析了合金的相组成.选取变形量为49%和73%的轧制态Zn-1.5Mg合金,在模拟体液中分别浸泡1、2、4、8、14、22、32天,统计了腐蚀速率的变化.结果表明:铸态Zn-1.5Mg合金的相组成主要为η-Zn相、Mg_2Zn_(11)相和MgZn_2相,均匀化处理后MgZn_2相消失.铸态Zn-1.5Mg合金均匀化后共晶组织的片层状形貌消失,显微组织变得更加均匀.经总压下量73%轧制变形后,枝晶细化.轧制后的浸泡实验显示,样品浸泡4天后腐蚀速率基本保持在0.2 mm/a左右,电化学实验显示两种轧态试样腐蚀电压在-0.9 V左右.     

强塑性变形对亚共晶Al-Mg_2Si合金组织及力学性能的影响

Al-Mg-Si合金中,Mg_2Si作为增强相往往以粗大的汉字状或骨骼状形态分布在晶界处,割裂了基体致使合金的强度和韧性都较差,所以为了提高合金材料的强度和韧性,需要改变Mg_2Si在基体中的大小、形貌、分布,使其尽量细小弥散分布在基体中,使合金的综合性能有更好的提高。本文针对一种高Mg_2Si含量的亚共晶Al-10.86Mg_2Si伪二元合金,在铸态合金中添加0.8%Sb元素以细化Mg_2Si共晶相,改善Mg_2Si增强相的分布,采用等通道转角挤压(ECAP)技术来细化Mg_2Si增强相和Al基体,制备出强度更高、韧性更佳、性能更好的Al-Mg-Si合金。     

Mg-4Nd-2Gd-0.5Zr合金的热处理工艺优化

通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和维氏硬度计等仪器观察和分析了不同热处理工艺对Mg-4Nd-2Gd-0.5Zr合金组织和性能的影响.结果表明,铸态Mg-4Nd-2Gd-0.5Zr合金的组织主要由α-Mg基体和第二相(Mg12Nd相和Mg5Gd相)组成,经过热处理后合金组织中的相没有发生改变.铸态合金中的第二相主要...     

快淬对La0.67Mg0.33(NiCo)3贮氢合金电化学性能的影响

测试了AB3型贮氢合金La0.67Mg0.33(NiCo)3铸态与快淬态的电化学性能,用XRD和SEM测试了合金的微观结构,研究了快淬对AB3型贮氢合金电化学性能的影响.结果表明,快淬使合金的放电容量降低,对合金的活化性能没有明显影响;快淬降低了合金的容量衰减率,提高了合金的循环寿命,其主要原因是快淬使合金的晶粒显著细化.铸态和快淬态合金均具有多相结构,包括斜六面体的(La,Mg)Ni3相,六方的LaNi5相及少量的LaNi2相.快淬使合金中的LaNi2相含量增加,这是快淬使合金放电容量下降的一个主要原因.     

RE(RE=Nd,Sm,Pr)部分替代La对A_2B_7型合金电化学贮氢性能的影响

La-Mg-Ni系A2B7型合金由于其高的放电容量被认为是最具希望的Ni-MH电池负极材料,然而,低的电化学循环稳定性制约着合金的实际应用。为了改善La-Mg-Ni系A2B7型合金的电化学贮氢性能,用RE(RE=Nd,Sm,Pr)部分替代合金中的La,用感应熔炼及退火工艺制备了La0.8-xRExMg0.2Ni3.35Al0.1Si0.05(RE=Nd,Sm,Pr;x=0,0.2)电极合金。为了抑制Mg在熔炼过程中的挥发,熔炼过程中采用氦气作为保护气氛。用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析了铸态及退火态合金的微观结构,并测试了铸态及退火态合金的电化学贮氢性能,比较了不同稀土元素替代La对合金电化学性能的影响。结果表明,铸态及退火态合金包含两个主相,具有Ce2Ni7型结构的(La,Mg)2Ni7相以及Ca Cu5型结构的La Ni5相。RE(RE=Nd,Sm,Pr)部分替代La未影响合金的相组成,但使合金的相含量发生明显改变。此外,元素替代使铸态及退火态合金的组织明显细化。RE(RE=Nd,Sm,Pr)部分替代La显著改善了合金的电化学贮氢性能,包括电化学循环稳定性、放电容量及电化学动力学性能。     

固溶温度对Mg-6Sn-3Al-Zn合金的组织和力学性能的影响

Mg-6Sn-3Al-Zn合金分别在300℃、350℃、400℃、450℃下固溶8h,利用金相显微镜(OM),X射线衍射仪(XRD)等检测手段进行微观组织分析,利用万能测试机测定力学性能。结果表明,铸态Mg-6Sn-3Al-Zn合金主要由α-Mg基体、Mg_2Sn相组成,当固溶温度从300℃增加到400℃时,铸态Mg-6Sn-3Al-Zn合金组织中的Mg_2Sn相逐渐变得粗大,抗拉强度,屈服强度增强,由于析出相Mg_2Sn是硬淬相,因此在300℃到400℃之间,延伸率上升并不明显,450℃固溶8h,固溶效果好,Mg_2Sn相基本固溶到α-Mg基体当中,Mg2Sn相变得细小并呈弥散分布,导致延伸率快速升高,而力学性能由抗拉强度和屈服强度决定,弥散分布恰好能弥补这一缺陷。     

Mg_2Si含量对6061铝合金组织和力学性能的影响

通过扫描电镜/能谱、金相显微镜分析及力学性能测试,研究了Mg_2Si对6061铝合金热处理前后组织和力学性能的影响。结果表明:铸态组织中,Mg_2Si主要以短棒状和长条状的结晶相的形式存在,随着Mg、Si元素的增多,长条状的Mg_2Si结晶相在晶界处连续分布;Mg_2Si含量低于1.80%时,基本能在均匀化处理中完全回溶,超过1.80%时,Mg_2Si形貌发生球化转变;当Mg_2Si含量为2.65%时,短棒状的Mg_2Si相比圆点状的Mg_2Si相造成更多Si的富集,在晶界处形成单质Si相;Mg_2Si含量为1.58%时,合金T6态具有最优的力学性能,抗拉强度、屈服强度、延伸率分别为σ_b=348 MPa,σ_(0.2)=310 MPa,δ=3.0%;Mg_2Si含量的提高并不能进一步提升合金的强度,延伸率反而随之下降。     

不同冷速凝固的Mg-9Gd-0.8Al合金固溶行为及组织性能

为了探究Al元素在不同冷却速度下对Mg-9Gd合金组织细化效果及其对后续固溶处理的影响,利用铁模和铜模重力铸造制备了铸态Mg-9Gd-0.8Al合金,之后进行10~50 h的固溶处理。采用OM、SEM、TEM、EDS及XRD等方法研究了冷却速度对Mg-9Gd-0.8Al合金凝固和固溶行为及组织力学性能的影响。结果表明,铁模和铜模制备的铸态Mg-9Gd-0.8Al合金组织均由α-Mg基体、花瓣状(Mg, Al)₃Gd相、细条状Mg₅Gd相和方块状Al₂Gd相组成。铜模相比于铁模冷却速度加快,制备的合金基体晶粒和第二相显著细化,第二相体积分数总量增长幅度达56.1%。2种模具制备的合金固溶10 h后,Mg₅Gd相溶解、(Mg, Al)₃Gd相部分溶解、高熔点Al₂Gd相无变化,晶粒内析出层片状(Mg, Al)₂Gd新相,第二相总量趋于相等。固溶50 h后,(Mg, Al)₂Gd层片相回溶,残余(Mg, Al)₃Gd相发生熔断呈颗粒状,铜模制备的合金第二相颗粒比铁模的更细小。细晶强化和第二相强化使铜模制备的铸态合金性能较铁模制备的合金性能大幅提高,固溶10 h后合金屈服强度提升,伸长率基本不变。固溶处理50 h后,固溶强化、细晶强化和细小颗粒的第二相强化使铜模制备的固溶50 h态合金获得最优性能,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为141 MPa、234 MPa和22.4%。     

Mg/Si对Al-Mg-Si铸造合金组织和性能的影响

采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、力学性能测试、剥落腐蚀、晶间腐蚀、和电化学工作站等实验手段,研究了不同Mg/Si(原子分数比,下同)对Al-Mg-Si铸造合金的力学性能、腐蚀性能及微观组织的影响。研究表明,Mg/Si为1.1时合金具有最佳的力学性能和耐蚀性(抗拉强度和屈服强度分别为275和253MPa,晶间腐蚀深度为73.76μm);Mg/Si在1.1~3.1之间,强度随Mg/Si升高而下降,Mg/Si增大到3.1时,抗拉强度仅为181MPa,延伸率随Mg/Si升高而增加,但变化幅度不大;晶间腐蚀敏感度大体上随Mg/Si减小而升高,但在Mg/Si为1.1时耐晶间腐蚀性能有显著的提高;剥落腐蚀敏感度无太大差异,均为PA等级,耐剥落腐蚀性能良好。T6热处理态晶内析出相析出密度随Mg/Si增加发生变化,低Mg/Si的合金1的析出密度高于高Mg/Si的合金3,高分辨结果显示晶内析出相为强化相,并且在晶界处均未观察到明显析出相和无沉淀析出带(PFZ)。     

不同冷速凝固的Mg-9Gd-0.8Al合金固溶行为及组织性能

为了探究Al元素在不同冷却速度下对Mg-9Gd合金组织细化效果及其对后续固溶处理的影响,利用铁模和铜模重力铸造制备了铸态Mg-9Gd-0.8Al合金,之后进行10~50 h的固溶处理。采用OM、SEM、TEM、EDS及XRD等方法研究了冷却速度对Mg-9Gd-0.8Al合金凝固和固溶行为及组织力学性能的影响。结果表明,铁模和铜模制备的铸态Mg-9Gd-0.8Al合金组织均由α-Mg基体、花瓣状(Mg, Al)₃Gd相、细条状Mg₅Gd相和方块状Al₂Gd相组成。铜模相比于铁模冷却速度加快,制备的合金基体晶粒和第二相显著细化,第二相体积分数总量增长幅度达56.1%。2种模具制备的合金固溶10 h后,Mg₅Gd相溶解、(Mg, Al)₃Gd相部分溶解、高熔点Al₂Gd相无变化,晶粒内析出层片状(Mg, Al)₂Gd新相,第二相总量趋于相等。固溶50 h后,(Mg, Al)₂Gd层片相回溶,残余(Mg, Al)₃Gd相发生熔断呈颗粒状,铜模制备的合金第二相颗粒比铁模的更细小。细晶强化和第二相强化使铜模制备的铸态合金性能较铁模制备的合金性能大幅提高,固溶10 h后合金屈服强度提升,伸长率基本不变。固溶处理50 h后,固溶强化、细晶强化和细小颗粒的第二相强化使铜模制备的固溶50 h态合金获得最优性能,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为141 MPa、234 MPa和22.4%。     

3003铝合金腐蚀机理的电子理论研究

为了解3003铝合金阴极箔析出相腐蚀的物理本质,本文通过采用基于第一性原理的赝势平面波方法对3003铝合金中各物相的结合能、费米能级和局域态密度等电子结构参数系统的计算,研究了该合金中主要析出相与合金基体发生电化学腐蚀的机理.研究结果表明:3003铝合金中各主要组成物相稳定性大小关系为Al6Mn＞ Mg2Si＞ ALPHA,且与ALPHA的形成为一个吸热反应过程,Al6Mn与Mg2Si相的形成均为一个自发反应的放热过程;Al6Mn、Mg2Si以及ALPHA相与铝基体的费米能级差值存在Ec(Mg2Si-Al)＞Ec(Al6Mn-Al)＞Ec(ALPHA-Al)的关系,说明Mg2Si相最容易因电极电位差异与铝基体形成原位电池,在电解腐蚀过程中发生电解腐蚀,Al6Mn次之,ALPHA最难;局域态密度的计算结果亦表明:体系中的ALPHA相相对于Mg2Si和Al6Mn处于不稳定状态,容易失稳并发生分解.     

Sn替代Ni对R-Mg-Ni基合金结构和电化学性能的影响

采用元素替代的方法,研究了Sn元素部分替代Ni元素对La0.72Nd0.08Mg0.2Ni3.4-xSnxAl0.1(x=0~0.14)电极合金结构和电化学性能的影响。通过感应熔炼、退火处理、粉碎过筛后得到合金样品。X射线衍射(XRD)分析表明该合金为多相结构,包括(La,Mg)2Ni7(Gd2Co7型和Ce2Ni7型)、(La,Mg)5Ni19(Pr5Co19型)、(La,Mg)Ni3(Pu Ni3型)和La Ni5相(Ca Cu5型)。结构精修显示合金主相由Gd2Co7型(La,Mg)2Ni7相依次变化为(La,Mg)5Ni19,La Ni5相。恒电流充放电测试表明,合金放电容量最大值为387.4 m Ah·g-1。加入Sn后合金电极的放电容量下降,这与合金中相含量的变化是有关系的。Sn的加入导致合金中高吸氢相(La,Mg)2Ni7相的减少,而吸氢能力相对小的(La,Mg)5Ni19相和La Ni5相含量不断增加。高倍率放电测试表明随着Sn元素加入,高倍率放电性能下降。电化学循环稳定性测试表明随着Sn元素含量的增加,合金电极循环寿命先增加后下降。当Sn含量x=0.06时,在100次电化学循环后放电容量保持率达到最高水平83.8%。     

Mg对再生铅黄铜C3604合金组织及性能影响

文章针对废杂黄铜直接重熔制备铅黄铜C3604合金,精炼时采用金属镁对合金熔体进行变质处理,研究了金属镁对再生铅黄铜C3604合金组织及性能影响。结果表明,废杂铜重熔制备C3604合金熔体中,Mg元素与Sn、Si、Fe及Al等杂质元素结合,形成Mg2Sn相及富含Sn、Pb、Mg、Si和Al元素的多元素聚集颗粒相;Mg元素还与Pb元素结合,使Pb颗粒相数量减少,其含量不宜过高而使Pb相数量减少,Mg元素含量为0.28wt%时C3604合金形貌组织理想,且产品切削性能较好。     

Cu、Mg、Si元素含量对2014铝合金组织与性能的影响

通过设计三种合金成分，研究了Cu、Mg、Si元素含量对2014铝合金组织与性能的影响。研究结果表明，随着Cu、Mg、Si含量的增大，铸态组织的共晶相增多；当Cu含量低于4.2%时，502℃×30 h均匀化退火可以使Al2Cu完全回溶。合金经热挤压、固溶及人工时效处理后，合金保留了挤压变形的取向组织，但伴随有少量地细小再结晶晶粒形成。力学性能表明，Cu、Mg、Si含量的增加提高了合金强度并且没有降低断后延伸率。三种合金时效态屈服强度达到460 MPa以上，抗拉强度达到517 MPa以上，延伸率不低于10%，综合性能超出国际AMS标准。     

Mg-9.0Y-3.0MM-0.6Zr合金均匀化热处理研究

通过OM,SEM及拉伸性能测试,研究了Mg-9.0Y-3.0MM-0.6Zr铸态合金均匀化温度与时间对显微组织的影响,确定该合金合适的均匀化工艺。结果表明:Mg-9.0Y-3.0MM-0.6Zr铸态合金显微组织主要由α-Mg基体相、Mg12(MM)相以及Mg24Y5相组成,晶粒度约为45μm;505,520℃均匀化温度较低,Mg-Y相分解不够完全;经535℃保温18 h均匀化处理后,仅在晶界处残留Mg12(MM)相,延长时间晶粒尺寸没有变化,可见Mg12(MM)相可有效抑制合金晶粒长大;535℃×18 h均匀化处理后合金的力学性能较铸态合金没有明显改变,均匀化态的合金经挤压后,力学性能大幅度提升,σ0.2,σb,δ分别为245,305 MPa和12.5%。均匀化处理后合金断口形貌与铸态合金相似,仅在局部存在少量的韧窝,室温下断裂方式为脆性断裂;挤压后的合金断口形貌呈典型的韧性断裂特征。     

Y对原位Mg2Si/Al基复合材料初生相Mg2Si的细化机制

选用稀土Y和采用普通重力铸造法制备原位自生Mg2Si/Al基复合材料,研究不同含量的稀土Y对初生相Mg2Si形貌、尺寸和力学性能的改变.结果表明:稀土Y对Mg2Si/Al复合材料的凝固组织有影响;添加Y处理的Mg2Si/Al基复合材料的Mg2Si颗粒变得更加细小;通过计算二维错配度,发现Y可以作为初生相Mg2Si的异质形核质点从而细化颗粒,同时Y与Al相互作用形成Al3Y相可阻止Mg2Si相长大;此时铸态Mg2Si/Al合金复合材料的力学性能得到改善,其最大抗拉强度和延伸率分别为144 MPa和4.19％.     

Mg-6Al-1Zn-Y镁合金组织及力学性能的研究

在Mg-6Al-1Zn合金的基础上添加不同质量分数的Y（分别为0％，0．5％，0．9％，1．4％），制备了4种实验合金，研究了Y的添加对合金组织性能的影响。通过X射线衍射、金相显微镜、扫描电镜、电子探针等手段分析了Mg-6Al-1Zn合金添加Y后组织结构的变化。研究结果表明，添加了不同含量Y的合金中都出现了一种新相Al2Y相。随着Y含量的增加，Al2Y相数量增多而Mg17Al 12相则减少。Y能细化合金铸态及挤压态显微组织，其细化作用在添加了0．9％Y的镁合金中尤为明显。铸态合金室温拉伸试验表明：该合金具有最佳的综合力学性能。当Y含量添加至1．4％时，Al2Y相变得粗大且出现团聚现象而导致了拉伸性能的下降。经过挤压后，合金的力学性能大幅度上升。