深冷处理对AZ31镁合金焊接接头组织与性能的影响

针对镁合金焊接接头的软化问题,采用不同深冷时间对AZ31镁合金MIG焊接接头进行了深冷处理,并测试与分析了不同深冷时间下焊接接头的力学性能和显微组织。结果表明,深冷处理可显著强化AZ31镁合金焊接接头,其中经过(-196℃,12 h)深冷处理后的焊接接头,硬度提高了8.3%,抗拉强度与伸长率分别提高了15.43%和10.16%;随着深冷时间的延长,焊接接头的组织进一步细化,并有第二相在基体上不断析出,且呈弥散分布。     

轧前深冷处理对AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响

本文通过对铸态AZ31镁合金经不同条件的深冷处理继而热轧,分析其强度、韧性、延展性效应及其规律。深冷实验条件分别为-60℃/12h、-120℃/12h、-180℃/12h、-60℃/2h和-180℃/2h。结果表明：AZ31经适宜的深冷处理,晶粒得到细化,强度、韧性及延展性得到有效提高;与未经深冷处理试样相比,深冷处理时间为2h的两种试样中都出现大量孪晶;经-60℃/12h深冷处理后再进行轧制试样的显微组织最为细小均匀,屈服强度提高了25.8%,而延伸率则更是提高了4倍,由3.06%提高到了12.31%;深冷处理后的AZ31镁合金断口呈现出脆性断裂和塑性断裂集合的复合性断裂特征。     

Sb对AZ31镁合金组织和性能的影响

经XRD等检测表明:Sb的加入使镁及AZ31合金的显微组织得到细化,AZ31中的β-Mg17Al12相呈细小弥散状分布,同时组织中还有点、块状的Mg3Sb2生成.Sb的加入使AZ31合金的力学性能得到不同程度的提高,冲击韧度和硬度分别提高了58.8%和4.8%.     

AZ31B镁合金铸轧板材组织及力学性能研究

运用光学显微镜、扫描电镜及万能拉伸试验机等检测分析手段对AZ31B镁合金铸轧板材组织和力学性能进行了研究。结果表明,该合金由等轴枝晶和变形枝晶组成,共晶体组织主要由β-Mg17Al12和少量β-Mg17(AlZn)12相组成,晶内弥散分布着细小圆状Al8Mn5析出相。AZ31B镁合金铸轧板材在轧向(RD)和横向(TD)的抗拉强度分别达到250MPa和200 MPa,伸长率分别为5.5%和6.0%,断裂类型分别为脆性解理断裂和准解理断裂。     

深冷处理时间对AZ31镁合金耐蚀性的影响

在-196℃下,采用不同的深冷时间处理AZ31镁合金,然后在w(NaCl)3.5%腐蚀液中进行全浸腐蚀试验,通过失重法以及微观金相观察等试验来探讨深冷处理时间对镁合金的抗腐蚀能力的影响,试验结果表明,经过6 h深冷处理的AZ31镁合金的抗腐蚀能力是未经深冷处理合金的3倍,其主要原因是深冷处理过程细化了合金晶粒以及使第二相β-Mg17Al12弥散析出。其中,β相对镁合金的耐腐蚀性能起着双重作用,当其含量较少时阻碍镁合金腐蚀,含量较多时则会和α相构成微电偶而加速镁合金腐蚀。因此,合理控制深冷处理时间,可提高镁合金的耐腐蚀性能。     

微合金化对AZ31组织和力学性能的影响

研究了Ca和Zr元素对AZ31镁合金铸态显微组织和力学性能的影响,并探讨其化学成分与组织结构和力学性能之间的变化.结果表明,在AZ31镁合金中加入Ca后,合金的组织明显细化,晶间析出相增多,β Mg17Al12相数量减少,当Ca含量为0.37%时,在晶界上出现了新相Al2Ca相,Al2Ca相对合金有强化作用,合金的抗拉强度为190.4 MPa.当Ca含量达到1.54%时,晶粒尺寸最小为63.4 μm;采用电磁悬浮铸造技术,在AZ31镁合金中加入Zr,可以细化合金的显微组织,提高其力学性能,当Zr含量达到0.07%时,合金的抗拉强度为210.8 MPa,与铸态AZ31镁合金相比提高了19.56%,伸长率为12.9%,提高了20.56%.     

离心压力对AZ31镁合金的组织和力学性能的影响

通过XRD、压缩试验等方法研究了不同离心压力对AZ31镁合金组织演变和力学性能的影响。结果表明,随着离心压力的增大,离心铸造AZ31镁合金的晶粒明显细化,平衡凝固的共晶转变被抑制,第二相β-Mg17Al12析出量减少,由粗大的“骨骼”状分布转变成弥散分布在晶界,形成以过饱和初生相ɑ-Mg为主相的凝固组织。XRD分析表明,离心压力的增大引起X射线衍射峰向高角度方向偏移,α-Mg的晶格常数减小。随着离心压力的增大,合金力学性能得到明显改善,抗压强度从199 MPa提高到256 MPa,而伸长率变化不明显。     

稀土Y对AZ31镁合金金相组织和力学性能酌影响

研究了稀土元素Y对AZ31镁合金金相组织和力学性能的影响。结果表明：当稀土添加量为0．6％～0．9％时，仅（Mg）基体晶粒变细，并且加入量为0．9％时得到更细化的组织，13相（Mg17Al12）在晶界由连续网状变为断续弥散状分布，由于α（Mg）基体晶粒的细化和p柏形貌的改善，合金的力学性能有提高；当稀土添加量为1．2％时，α（Mg）基体晶粒显著粗化，β相（Mg17Al12）内部出现针状和圆盘状的第二相，力学性能下降。     

稀土Y对AZ31镁合金金相组织和力学性能的影响

研究了稀土元素Y对AZ31镁合金金相组织和力学性能的影响.结果表明当稀土添加量为0.6 %～0.9 %时,α(Mg)基体晶粒变细,并且加入量为0.9 %时得到更细化的组织,β相(Mg17Al12)在晶界由连续网状变为断续弥散状分布,由于α (Mg)基体晶粒的细化和β相形貌的改善,合金的力学性能有提高;当稀土添加量为1.2 %时,α(Mg)基体晶粒显著粗化,β相(Mg17Al12)内部出现针状和圆盘状的第二相,力学性能下降.     

RE对AZ31镁合金组织和性能的影响

在AZ31镁合金中加入RE元素,经 XRD 等检测表明:混合稀土的加入改善了镁及 AZ31 合金的显微组织,细化了晶粒,同时,RE与合金中的Al生成Al11RE3(Al11Ce3)相且沿晶界分布;AZ31 合金的硬度值随稀土含量的增加而不断提高,冲击韧度下降.     

AZ80镁合金的深冷处理

研究了深冷处理对AZ80镁合金组织及力学性能的影响,并用扫描电镜分析了挤压态、T4态和T4+深冷处理态试样的室温拉伸断口。试验结果表明,深冷处理能改善合金的显微组织,从而提高其力学性能。在本试验条件下,AZ80镁合金最佳深冷处理工艺为-180℃×2 h。挤压态试样室温拉伸断口为准解理断裂;T4处理后,断口形貌为具有一定塑性变形的准解理断裂;T4+深冷处理后,断口又呈现出以准解理为主的脆性断裂特征。     

超声处理对AZ31镁合金组织和性能的影响

通过在AZ31镁合金熔体中施加超声波,研究不同超声处理功率和施振时间对AZ31镁合金显微组织和性能的影响,探讨了超声波对AZ31镁合金晶粒细化的作用机理。结果表明,超声波在合金液中的各种效应能够使合金晶粒明显细化,晶粒尺寸均匀,提高了AZ31合金的力学性能。超声功率和施振时间都是影响合金组织和性能的重要因素,随着超声功率的提高,施振时间的延长,合金晶粒细化明显,抗拉强度提高,但当功率、时间达到一定程度时,晶粒细化趋势下降,抗拉强度下降。超声功率为600W,施振时间为100s时,晶粒尺寸、AZ31合金抗拉强度最佳。     

稀土La对AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响

研究了稀土元素La对AZ31镁合金组织和力学性能的影响。结果表明:稀土元素的含量能显著改善AZ31镁合金的组织结构,随着含量的增加,α(Mg)基晶粒会变的越来越细小,当La含量达到0.9%时最为细小,均匀,晶粒减小到60.45μm,维式硬度达100.3HV,冲击韧性达到16.2J/cm~2。La的加入会改变β(Mg_(17)Al_(12))相,使β相由连续的网状变为间断弥散分布,并且会在晶界出生成小针状、骨骼状的Al-La化合物AL_(11)La_3替代β相。加强了晶界力,细化了晶粒,最终改善了综合力学性能。对于提高变形镁合金在电子产品中的应用提供了跟广阔的依据。     

异步轧制对AZ31镁合金板材组织和性能的影响

对不同轧制温度、道次压下量以及轧制路径等工艺条件下所制备的AZ31镁合金板材的组织和性能进行了研究。结果表明．当温度由623K升到723K时，晶粒发生长大，孪晶消失，板材的抗拉强度由275MPa降到250MPa，伸长率则由14．5％增加到18％；当道次压下量从5％增加到20％时，晶粒逐渐得到细化，板材的抗拉强度由道次压下量为5％时的265MPa增加到20％时的300MPa，伸长率则由18％降到15％；轧制路径的改变，使不同板材中孪晶的数量产生改变，路径A中的孪晶较多，伸长率较低，强度较高，路径D中的孪晶较少，伸长率较高．强度较低。     

再结晶退火对AZ31镁合金挤压板材组织与性能的影响

利用光学显微镜和扫描电镜对AZ31镁合金挤压板再结晶退火前后的显微组织和断口形貌进行分析,并通过室温拉伸试验研究了再结晶退火前后的力学性能.结果表明,随退火保温时间的延长,板材先出现大量片状退火孪晶,随后退火孪晶消失,变形组织被细小、均匀的再结晶晶粒所取代;再结晶退火后,挤压板伸长率增加,抗拉强度提高;退火后试样断裂时宏观断口呈现撕裂棱与韧窝共存的形貌,呈韧性断裂,且随着合金晶粒尺寸减小,撕裂棱和韧窝更加细小.     

异步轧制对AZ31镁合金板材组织和性能的影响

对不同轧制温度、道次压下量以及轧制路径等工艺条件下所制备的AZ31镁合金板材的组织和性能进行了研究。结果表明,当温度由623K升到723K时,晶粒发生长大,孪晶消失,板材的抗拉强度由275MPa降到250MPa,伸长率则由14.5%增加到18%;当道次压下量从5%增加到20%时,晶粒逐渐得到细化,板材的抗拉强度由道次压下量为5%时的265MPa增加到20%时的300MPa,伸长率则由18%降到15%;轧制路径的改变,使不同板材中孪晶的数量产生改变,路径A中的孪晶较多,伸长率较低,强度较高,路径D中的孪晶较少,伸长率较高,强度较低。     

AZ31B镁合金CMT焊接接头组织与力学性能

对厚度3 mm的挤压态AZ31B镁合金板材进行CMT对焊,焊接工艺参数为:直径1.6 mm WE-33M焊丝、送丝速度6 m/min、焊接电流76 A、焊接速度0.8 m/min、焊缝间隙1.5 mm,焊接过程稳定、无飞溅,焊缝成形良好。在此焊接工艺下对焊接接头的微观组织、显微硬度、力学性能和拉伸断口形貌进行了观察。结果表明,焊缝组织晶粒细小,焊缝区的显微硬度最高,平均约为86 HV,热影响区硬度约为62 HV,母材区的显微硬度约为65 HV。焊接接头最大抗拉强度为248.8 MPa,伸长率7.16%,分别为母材的96.7%和98.6%。断裂位置位于母材区,属于韧性断裂。     

稀土元素对AZ31镁合金组织和力学性能的影响

研究了稀土元素钕、铈、镧三种元素对AZ31镁合金组织和力学性能的影响。结果表明：随着稀土含量的增加AZ31镁合金的组织得到细化,相应的力学性能也得到了提高。原因是加入稀土元素以后,镁合金中的β相（Mg17Al12）在晶界由连续网状变为断续弥散状分布,由于α（Mg）基体晶粒的细化和β相形貌的改善,合金的力学性能得以提高。     

挤压工艺对AZ31镁合金组织和性能的影响

研究了挤压温度和挤压速率对AZ31镁合金显微组织、耐腐蚀性能和力学性能的影响。结果表明,通过300℃下的热挤压变形,AZ31合金发生动态再结晶,合金组织比铸态时细化,耐腐蚀性能和力学性能明显提高;AZ31镁合金挤压后的组织及力学性能受挤压温度及挤压速率的影响,在本试验范围内,AZ31镁合金经过挤压温度为300℃、挤压速率为6.0 mm/s的挤压变形后得到的组织均匀细小,耐腐蚀性能和力学性能良好。     

Sn纳米粒子对AZ31镁合金组织和性能的影响

采用直流电弧等离子体法制备Sn纳米粒子,通过搅拌铸造的方法添加到AZ31镁合金当中。通过金相、扫描电镜和拉伸性能测试等技术,考察了添加不同量的Sn纳米粒子对AZ31镁合金铸态组织和力学性能的影响。结果表明,添加Sn纳米粒子可抑制共晶相以层片状析出,促进β-Mg_(17)Al_(12)相以骨骼状分布在晶界处。重要的是,观察到Sn纳米粒子在镁合金中生成了纳米尺寸的Mg_2Sn颗粒,但主要以颗粒团簇的形式存在。过量添加Sn纳米粒子,会使Mg2Sn纳米级颗粒团聚严重,降低AZ31镁合金的力学性能。结果表明,添加1%Sn(质量分数)纳米粒子,AZ31镁合金的力学性能最优。