固溶处理对ZK60合金组织及性能的影响

对铸态及固溶处理后的ZK60镁合金的组织、拉伸和锻造性能进行了研究,铸态ZK60镁合金中β相成连续网状分布,力学性能和变形极限较低,经390℃×16h固溶处理后,β相部分或全部溶入基体中,呈不连续点状分布,抗拉强度和屈服强度较铸态提高14%和28%,伸长率(13%)较铸态提高70%.固溶处理后锻造开裂极限达到85%,较铸态提高20%～25%.结果表明,β相的减少使应力集中和裂纹扩展的可能性减小,有效避免了裂纹的产生和传播,明显提高了ZK60合金的力学性能和加工性能.     

钕及固溶处理对AM60合金组织和力学性能的影响

研究了稀土钕的添加及固溶处理对AM60镁合金显微组织和常温力学性能的影响。结果表明:稀土Nd的加入能显著提高合金的抗拉强度σb、屈服强度σ0.2、伸长率δ。AM60合金中加入Nd后,与Al形成针状的稀土化合物Al11Nd3,使合金中的γ相Mg17Al12数量减少,合金组织得到细化。固溶处理(T4)后,-γMg17Al12相溶解,热稳定性较高的稀土化合物相并未溶解,使合金的抗拉强度进一步提高。AM60-1.5%Nd合金具有最好的显微组织和力学性能,但Nd加入量过高,反而使合金的性能降低。     

固溶处理对ZK系镁合金力学及阻尼性能的影响

采用光学显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、拉伸试验以及动态热机械分析仪等研究了固溶处理对ZK系（ZK21,ZK40,ZK60）镁合金组织、力学及阻尼性能的影响。结果表明:经固溶处理后,ZK系合金的晶粒尺寸略有长大,第二相溶解、晶格畸变增加。晶界处脆性相的溶解产生的固溶强化效应导致固溶态合金的抗拉强度和显微硬度明显高于铸态。固溶处理后合金的与应变振幅无关阻尼下降、与应变振幅相关阻尼上升,且临界应变振幅明显增大。同一应变振幅下固溶态合金阻尼性能低于铸态;第二临界应变振幅(ε_cr2)增大使固溶态ZK系合金可以在更大应变振幅范围下使用。ZK系镁合金上述阻尼性能的变化可以用Granato-Lücke理论和塑性阻尼理论来解释。      

固溶处理对镁铝合金杂质相及组织和性能的影响

制备了不同铝含量的镁铝合金并对其进行410 ℃´24 h固溶处理,通过显微组织观察、软件统计分析、力学性能测试、SEM和EDS分析,研究了固溶处理对镁铝合金杂质相及组织和性能的影响。结果表明,镁铝合金经过固溶处理后,晶粒发生了长大;随着铝含量的增加,杂质相数量明显减少,但杂质相所占的面积百分数增加,尺寸也有所增加;镁铝合金经固溶处理后,塑性先增加后减小,合金强度在含铝6%时下降明显,其他不同成分时的变化趋势不明显;铝含量为6%的合金固溶处理后,较大第二相未能完全固溶到镁基体中,会严重降低合金的强塑性。     

固溶处理对AZ81-xSr合金组织及力学性能的影响

研究了固溶处理对AZ81-xSr(x=0.9、1.8、2.7)镁合金铸态组织及力学性能的影响。结果表明,该合金被固溶处理后,合金组织中的β-Mg17Al12相几乎全部溶于α-Mg基体中,而Sr5Al9相未见溶解。固溶处理使热稳定的Sr5Al9相由骨骼状向层片状和颗粒状转变。并且,固溶处理后,该合金的高温力学性能和硬度得到明显提高。     

固溶压力对AM60镁合金组织和性能的影响

对铸态AM60镁合金在施加不同压力作用下(常压及3、4、5 GPa),450℃固溶处理40 min。使用金相显微镜和X射线衍射仪表征了合金的微观结构,采用显微硬度计和拉伸试验仪研究了合金的力学性能。结果表明,固溶压力的提高促进了合金中沿晶界网状分布的粗大β-Mg17Al12相的破裂并溶入到α-Mg基体。这种现象有利于合金的抗拉强度、伸长率和断面收缩率显著提高,而显微硬度有所下降。     

固溶处理对Al-Zn-Cu-Mg-Zr-Ce合金组织性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜及拉伸试验机等,研究了固溶处理对Al-7.5Zn-1.5Cu-1.5Mg-0.12Zr-0.1Ce铝合金组织和性能的影响。结果表明,在460～480℃温度范围,保温30～120 min固溶处理工艺下,经470℃×2 h单级固溶处理后,试验合金出现了再结晶,且第二相大部分溶解到基体中,相比其它单级固溶处理工艺,固溶效果最好,时效处理后综合力学性能良好。经450℃×1 h+475℃×1 h双级固溶处理时,因在低温时释放了形变能,再结晶程度低,固溶效果比单级固溶处理效果好,时效处理后合金的综合力学性能更佳。     

固溶处理对Ti60合金组织及拉伸性能的影响

通过对600℃用Ti60高温钛合金在不同温度固溶热处理,获得全α'和α+α'2种马氏体组织,对比了2种组织特征及室温、300和600℃下的拉伸性能,探讨了初生α相对力学性能的影响规律。结果表明淬火过程中β相全部转变为α'马氏体相,α+α'组织保留约10%初生α相,初生α相的存在引起马氏体组织抗拉强度降低和塑性提升,进而获得更加匹配的强度和塑性。其中α+α'组织韧窝尺寸较大,因为少量初生α相能够细化β晶粒尺寸,通过增加晶界面积阻碍裂纹扩展,进而提高塑性,随着温度升高,初生α相对合金塑性影响逐步减小。     

固溶处理对Mg-2.0Zn-0.4Mn-xAl合金微观组织和性能的影响

通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和万能材料试验机等研究了固溶处理对Mg-2.0Zn-0.4Mn-xAl合金微观组织和性能的影响,借助质量损失实验和电化学实验研究了合金在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能。结果表明：合金中第二相的数量及尺寸随着Al含量的增加而增加,第二相组成由纳米级棒状MgZn₂相和椭圆状Mg₂(Zn, Al)₁₁相(0～4 mass%Al)向Mg₁₇Al₁₂相(6 mass%Al)转变。当Al含量为4.0 mass%时,合金具有较好的综合力学性能和耐蚀性能,其极限抗拉强度、屈服强度及伸长率分别为(180.1±3.1) MPa、(124.7±2.8) MPa和(16.7±1.5)%,在3.5%NaCl溶液中浸泡72 h后,合金的静态腐蚀速率和析氢腐蚀速率分别为(0.822±0.056) mm/y和(0.790±0.045) mm/y。     

固溶处理对ZW21镁合金组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、X-射线衍射仪及电子万能拉伸试验机等设备研究了固溶处理对ZW21新型镁合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明：该合金经525℃固溶4h后,合金中的二次相逐渐溶解,使合金组织更加均匀,提高了合金的力学性能。并且经525℃固溶4h后,舍金的抗拉强度达到221MPa,伸长率达21．5％。     

时效对ZK60镁合金在含Cl^-碱液中腐蚀性能的影响

通过扫描电镜、能谱分析、X射线衍射分析以及静态失重法、电化学测试等手段,研究了不同时效状态下商用变形ZK60合金在含Cl-的碱性介质中的腐蚀性能.结果表明:经150℃×8 h时效处理的试样耐蚀性最好.适当的时效处理可使大晕的第二相Mg-Zn相析出,可以有效地阻挡腐蚀过程,使合金的耐蚀性提高.     

热处理对ZK60镁合金力学和阻尼性能的影响

采用显微组织观察、拉伸试验、阻尼测试等方法研究了时效处理(T5)、固溶处理(T4)及固溶后时效处理(T6)3种不同热处理工艺对挤压态ZK60镁合金显微组织、力学性能及阻尼性能的影响.研究发现:这3种不同的热处理工艺对ZK60镁合金的抗拉强度、屈服强度及延伸率有一定的影响,但均可使ZK60镁合金的阻尼性能得到不同程度的提高,3种不同热处理工艺对ZK60镁合金阻尼性能的影响规律可通过G-L理论很好解释.     

形变热处理对ZK60镁合金组织性能的影响

对ZK60镁合金进行了热挤压、热处理实验,并对挤压态、挤压后T5处理态、挤压后T6处理态试样分别进行了室温拉伸试验,并观察其金相组织.结果表明:铸态ZK60镁合金热挤压后,在晶粒细化同时,有大量细小点状第二相析出,使其综合力学性能明显提高.挤压后直接时效的T5态试样,其抗拉强度比挤压态有所提高,伸长率稍有降低;挤压后经T6处理的试样,抗拉强度和伸长率均比挤压态、挤压+T5态的低.     

挤压和T5处理对铸态ZK60镁合金组织性能的影响

对铸态ZK60镁合金进行了挤压，对挤压后的试样进行了T5处理，分析了该材料三种状态时力学性能和微观组织变化。结果表明：铸态ZK60镁合金挤压后，晶粒明显细化，各项力学性能显著提高；T5处理后试样的抗拉强度和硬度比T5处理前的相应值均有所提高，屈服强度明显提高，伸长率稍有降低；ZK60镁合金在挤压时，其组织中已有细小第二相析出；经T5处理后，其晶粒尺寸变化不大，析出相较挤压态时有明显增多，但部分聚集长大。     

不同温度ECAP对ZK60合金力学性能的影响

采用施加背压的等通道转角挤压技术,分别在180、200和220℃挤压温度下,对ZK60镁合金,进行了四道次挤压.并以1.67×10-3s-1的应变速率,对所得挤压件进行了不同温度的拉伸试验.通过拉伸试验及断口形貌分析,探讨不同温度ECAP对ZK60镁合金力学性能的影响.     

热变形对ZK60镁合金组织及性能的影响

对ZK60镁合金进行了平面应变等温压缩试验,并对不同变形条件下压缩试样的微观组织、拉伸性能进行分析.结果表明,ZK60合金热变形后力学性能得到提高,尤其是塑性得到较大改善,伸长率最高达到38％,断口形貌由河流状变为韧窝状,这主要是由于变形过程中产生动态再结晶,使晶粒明显细化；均匀态组织中个别未溶的共晶组织呈点状断续分布于晶界上,这些点状裂纹在变形过程中不易扩展还可能愈合；在300～380℃对均匀态ZK60合金进行平面压缩后,可获得较优的综合力学性能.     

热挤压工艺对ZK60合金组织及性能的影响

对均匀化及挤压 时效(T5)后的ZK60合金的组织和拉伸性能进行了研究.结果表明,铸态ZK60合金经450℃×14h均匀化处理后,得到几乎单相固溶体,伸长率较铸态提高80.5%,塑性大大提高.合金经挤压 时效后,晶粒明显细化,其力学性能均得到不同程度的提高.尤其是在挤压温度为300℃,挤压比为30、45的工艺条件下可获得较优的综合性能.     

基于BP神经网络的ZK60镁合金力学性能研究

利用热模拟机对ZK60镁合金进行等温压缩变形实验,建立人工神经网络模型,并通过相关性系数和相对误差评估和验证模型的预测能力。结果表明,所建立的反向传播神经网络模型能够追踪实验值,可以描述ZK60合金在高温变形时各热力学参数之间高度非线性的复杂关系。     

静磁场对ZK60镁合金组织的影响

试验发现在镁合金的凝固过程中施加静态磁场能有效细化晶粒，减小晶界化合物的厚度，同时，出现了大量细小块状化合物，这有利于提高镁合金的成形性能。