Ho对Mg-9.7Li镁合金组织和性能的影响

采用低温熔盐电解方法制备Mg-9.7Li-xHo(x=0,0.6,1.0,3.0)镁合金;通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和腐蚀试验等手段研究了稀土元素Ho对Mg-9.7Li镁合金组织和性能的影响.结果表明,在Mg-9.7Li镁合金中加入稀土Ho,明显改变了合金的组织,细化了α(Mg)相,合金的耐腐蚀性能得到提高;当w(Ho)=3.0%时,合金中生成了HoMg2相,细化效果最好,合金的显微硬度明显提高.     

热处理对NZ30K生物镁合金力学和腐蚀性能的影响

通过对具有高屈强比的生物镁合金Mg-2.98Nd-0.34Zn-0.46Zr(NZ30K)进行退火与时效处理,研究了退火与时效处理后合金的显微组织、室温力学和腐蚀性能.结果表明,退火与时效处理后粗大的被拉长的晶粒被消除,随退火温度提高,晶粒逐渐粗大,屈服强度降低,而抗拉强度仍保持较高值.试验研究的5种状态合金的屈强比分别为0.98、0.82、0.71、0.60和0.55；在模拟体液中,与挤压时效态合金的腐蚀性能相比,随退火温度升高,退火与时效处理后合金的腐蚀速率先减慢后加快,且为均匀腐蚀.适宜的热处理工艺有效降低合金屈强比,同时稍微提高合金的耐蚀性能.     

La对AZ81镁合金β相组织及腐蚀性能的影响

利用金相显微镜和电化学工作站等方法,研究了不同La添加量的AZ81+xLa(x=0,0.1%,0.3%,0.5%,1.0%,质量分数)镁合金的铸态显微组织和腐蚀性能.结果表明,AZ81合金加入La后,不但形成了条状的Al11La3强化相,而且形成了具有类网状结构的β细化相,这类网状结构的β相能有效地抑制腐蚀过程的进行,从而提高了镁合金的耐蚀性.     

AZ91D镁合金电火花堆焊组织及腐蚀性能

采用与母材同质的电极材料,在AZ91D镁合金母材上进行电火花堆焊,研究了焊缝的组织、界面特征及腐蚀性能.结果表明,通过优化的工艺参数可以获得组织均匀、致密的电火花堆焊焊缝.焊缝组织晶粒尺寸在1~5μm之间,由过饱和的α-Mg相、Mg₁₇Al₁₂相以及亚稳态Al Mg相所组成;焊缝与母材之间为冶金结合,形成超薄层熔化互扩散结晶型结合界面,母材一侧没有形成明显热影响区,焊缝保持电极原有的成分;焊缝耐蚀性能优于母材,细化的晶粒组织提高腐蚀的均匀性,过饱和的α-Mg相和晶界上网状连续分布的β相降低腐蚀速率,是其耐蚀性能提高的主要因素.     

SiCp尺寸对铸态AZ91镁合金显微组织与腐蚀性能的影响

采用半固态搅拌铸造方法制备出亚微米SiC_p增强AZ91复合材料(S1)、微米SiC_p增强AZ91复合材料(M10)以及双尺度SiC_p增强AZ91复合材料(S1+M9)。利用OM、SEM、XRD、浸泡法、电化学测试等研究了不同尺寸SiC_p对铸态AZ91镁合金显微组织与腐蚀性能的影响。结果表明,SiC_p的添加可以显著细化AZ91镁合金中半连续网状Mg₁₇Al₁₂相,这归因于SiC_p对Mg₁₇Al₁₂相的异质形核作用。Mg₁₇Al₁₂相能够包裹亚微米SiC_p析出,并且可以依附微米SiC_p表面析出。通过对比含有相同SiC_p体积分数的S1+M9和M10,可以看出S1+M9的耐蚀性相比M10显著降低,表明当SiC_p含量一定时,SiC_p     

Mg-6Al-2Sr-xNd镁合金的显微组织和力学性能

研究了Mg-6Al-2Sr-xNd镁合金的显微组织和常温力学性能,探讨了合金中Nd与Sr复合添加后的存在形式及不同含量的Nd对合金常温力学性能的影响.结果表明：Al4Sr相呈网状沿晶界分布,而Al11Nd3相呈颗粒状或针状,在晶内、晶界均有析出.Al4Sr相在晶界起到了阻止晶界滑移的作用,Al11Nd3相在晶内有钉扎位错的作用,晶界晶内的双重强化提高了合金的强度.合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率均在含Nd量为1.0%时达到了峰值.     

固溶温度对车用Mg-8.5Gd-5.5Zn-2.0Zr-0.2Y镁合金组织和耐腐蚀性的影响

设计了Gd含量很低的车用Mg-8.5Gd-5.5Zn-2.0Zr-0.2Y镁合金,并对其腐蚀性能进行了测试,研究了固溶温度对合金组织和耐腐蚀性的影响.结果表明:固溶温度高于350℃,会降低第二相组织的热稳定性,抑制晶粒长大的钉扎作用开始降低,引起晶粒尺寸增大.经过固溶处理后的镁合金力学性能均高于铸态的力学性能;当固溶温...     

Cd对镁合金腐蚀性能的影响

研究了Cd对镁合金腐蚀性能的影响。结果表明：在纯镁中加入微量Cd,能够明显的细化纯镁基体组织,改善了腐蚀性能。但随着Cd含量的增加,自腐蚀电位朝负方向偏移,使合金转变为活化状态,且形成第二相的电位比镁基体的电位高,加速了合金的腐蚀。     

Gd对AZ81镁合金组织及腐蚀性能的影响

通过熔铸制备了含0.1%,0.3%,0.5%和1%Gd的AZ81镁合金,对比研究了Gd对AZ81镁合金的腐蚀性能的影响。结果表明,随着Gd含量提高,β-Mg_(17)Al_(12)相尺寸和数量均减小,并得到了Al_3Gd相。Gd的加入,不能直接有效地保护α-Mg相的腐蚀,但当晶粒经过Gd细化,β相也得到细化,并产生了新生相Al_3Gd,这些可以降低基体的腐蚀,从而降低合金的腐蚀速率。     

生物医用Mg-6Zn-xGd合金的挤压组织与腐蚀性能

通过光学显微镜和扫描电子显微镜研究了Mg-6Zn-x Gd(x=0~4)合金的挤压态组织,测试了其拉伸力学性能和耐蚀性能。结果表明:随着Gd含量的增加,挤压态组织明显细化,平均晶粒尺寸从Mg-6Zn合金的12mm逐渐减至Mg-6Zn-3.41Gd合金的2mm;挤压态拉伸力学性能明显提高,抗拉强度σ_b和屈服强度σ_(0.2)分别逐渐提高至Mg-6Zn-3.41Gd合金的350 MPa和325 MPa,延伸率δ先降低后提高,且均不低于10%。挤压态Mg-6Zn合金的腐蚀速率较慢,为典型的局部腐蚀;添加少量Gd(质量分数0.66%)后,合金的腐蚀速率稍增大,但腐蚀变得更均匀,朝着均匀腐蚀的方式发展;添加较多量Gd(1.66%和3.41%)后,合金的耐蚀性能急剧恶化。     

微量CaO对Mg-2Zn-0.5Sr镁合金显微组织、力学性能及腐蚀性能的影响

本文主要研究了添加0.1 wt.% CaO和0.3 wt.% CaO对Mg-2Zn-0.5Sr显微组织、力学性能及腐蚀性能的影响。光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)及电子探针显微分析仪(EPMA)分析了材料均匀化热处理后的显微组织和第二相的组成与分布,发现CaO颗粒的加入使Mg-2Zn-0.5Sr的晶粒尺寸明显细化,而且CaO颗粒机械地富集于晶界及晶粒内的第二相与基体之间。室温拉伸试验研究材料机械性能,CaO颗粒的加入可以提高材料强度,但添加0.1 wt.% CaO时材料的塑性降低,而添加0.3 wt.% CaO时材料的塑性也有所提高,延伸率达到10.9 ± 1.1%。Kokubo模拟体液中的动电位极化曲线表明添加CaO颗粒使腐蚀电位正移。浸泡失重实验表明Mg-2Zn-0.5Sr的平均腐蚀速率为7.55 mm/year,添加0.1 wt.% CaO时腐蚀速率降低大约18.3%,添加0.3 wt.% CaO时腐蚀速率增高大约52%。CaO颗粒对显微组织及机械性能的影响决定于晶粒细化和CaO颗粒在第二相与基体之间机械富集的综合影响,而其对生物腐蚀行为的影响主要决定于晶粒细化及CaO颗粒在溶液中反应对致密稳定CaHPO4保护膜生成的促进作用。Mg-2Zn-0.5Sr/0.1CaO表现出较高的强度和较佳的耐腐蚀性能,是生物医用材料中的一种较好选择。     

Yb对Mg-5Al-0．4Mn镁合金显微组织和力学性能的影响

采用金属型铸造方法制备了Mg-5Al-0.4Mn-xYb(x=0,1,3,5,wt.%)镁合金,通过合金成分优化,利用高压压铸法制备了Mg-5Al-0.4Mn-4Yb合金.研究了重稀土元素Yb对Mg-5Al-0.4Mn镁合金的微观组织和力学性能的影响.结果表明:Yb的添加抑制了Mg17Al12相的生成,合金中主要第二相是分布在晶界处的板条状Al2Yb相,同时随着Yb含量的增加,合金晶粒明显细化,Yb通过细晶强化、弥散强化等提高了合金室温和高温力学性能;高压压铸Mg-5Al-0.4Mn-4Yb合金具有较好的压铸性能和更高的力学性能;从热稳定性、形态、分布等方面讨论了沉淀相对合金性能的影响.     

Mg-4Al-1RE-xCa耐热镁合金的组织和性能

通过光学显微镜、扫描电镜、X射线分析等手段研究了Mg-4Al-1RE-xCa镁合金的铸态和压缩蠕变态组织,测试了其室温、高温拉伸性能和高温抗蠕变性能。结果表明,Mg-4Al-1RE合金为树枝晶结构,晶粒粗大且分布不均匀,强化相为针状Al11Nd3相。随着Ca含量的增加,晶粒明显细化,生成的骨骼状Al2Ca相和颗粒状Al2Nd相逐渐增加,而Al11Nd3相数量减少、尺寸变短。室温时,随着Ca含量的增加,铸态合金屈服强度和硬度有所提高,抗拉强度和塑性显著下降;150℃条件下合金的强度较室温时低,而塑性明显提高。Ca含量为0.8%时合金的瞬时高温抗拉强度最高,为138 MPa。沿晶分布的Al2Ca相热稳定性好,有利于合金抗蠕变性能的提高,一旦呈封闭网状,会对基体产生割裂作用,降低力学性能。     

含钇Mg-6Al镁合金组织和高温力学性能

研究了稀土元素Y(0～2.4wt%)对Mg-6Al合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,添加稀土元素Y可以显著提高时效态合金从室温至200℃区间的拉伸屈服强度和抗拉强度.在Mg-6Al合金中加入0.6wt%～2.4wt%的Y后,合金的显微组织均得到细化,Al2Y高熔点点状稀土合金相产生.在本研究的范围内,加入1.2wt%Y的合金从组织到性能各项性能最优.     

Sn对Mg-6Al-1.2Y-0.9Nd镁合金组织和性能的影响

采用XRD、OM、SEM和EDS等手段研究Sn对Mg-6Al-1.2Y-0.9Nd合金微观组织和力学性能的影响。结果表明, Sn可以显著提高合金从室温到175 ℃区间的抗拉强度,当Sn含量为1%时,镁合金在室温和175 ℃时抗拉强度达到最大值,分别为242和192 MPa,合全的拉伸断口为具有塑性特征的准解理断裂。 Sn的加入使合金的显微组织得到明显细化,并出现高熔点Mg2Sn合金相。合金力学性能的提高主要是由于细晶强化、弥散强化和固溶强化。     

微量Er对ZM5镁合金微观组织及腐蚀性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射分析、失重法及动电位扫描测试法,研究了微量Er对铸态ZM5镁合金显微组织和腐蚀性能的影响.结果表明微量Er可细化ZM5镁合金的铸态组织,提高耐腐蚀性能;在0～0.6％范围内,随着Er含量的增加,合金中的Mg17Al12相由粗大、连续树枝状分布逐渐转变为细小、弥散的颗粒状均匀分布;当Er含量为0.6％时,组织中有Al3Er相生成.随着Er添加量的逐渐增加,ZM5镁合金的平均腐蚀速率逐渐降低;当Er含量为0.6％时,在3.5％NaCl水溶液中浸泡的腐蚀速率为2.125 6 mg/(cm2·d),仅为常规ZM5镁合金的20％.微量Er使得ZM5镁合金在3.5％ NaCl溶液中的自腐蚀电位升高,自腐蚀电流降低.     

钇对AM60B镁合金显微组织和性能的影响

采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、电子万能实验机及电化学工作站,研究了Y对AM60B镁合金显微组织、常温及高温（175℃）力学性能和耐蚀性能的影响。结果表明：AM60B中加入Y后,形成了新的热稳定Al2Y相,沿着Mg177Al12相分布,使得Mg17Al12相由网状分布向颗粒状改变。Y加入量为0．6％时,合金试样力学性能和耐蚀性能都有所提高,当Y的加入量达到1．2％时,合金的XRD曲线出现了较强的Al2Y相衍射峰,在175℃时合金抗拉强度达到最高（为147MPa）,室温力学性能也达到最佳,并且合金的腐蚀电位明显正移达到一1．02V。Y的添加量从1．2％增加到1．8％时,合金的腐蚀电位变化不大,力学性能也有所下降。     

Mg-0.5Zr-1.8Zn-xGd生物镁合金的组织与性能

在较高的熔炼温度(780±5 ℃)下,研究了Gd含量对铸态Mg-0.5Zr-1.8Zn-xGd生物镁合金组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明：Gd含量在0-2.5wt%时,合金的晶粒尺寸随Gd含量的增加逐渐减小,未含Gd合金主要由α-Mg和少量分散的微米级Zr颗粒组成,而含Gd合金则主要由α-Mg和不同形貌的(Mg, Zn)₃Gd相组成。合金的力学性能随Gd含量的增加先升高后降低,Gd含量为1.5wt%时,合金具有较好的力学性能。与此同时,合金的耐腐蚀性能也随Gd含量的增加先增强后减弱,Gd含量为1.5wt%时,分布均匀且尺寸细小的网状第二相使其具有较好的耐腐蚀性能,在120 h的浸泡实验中,静态腐蚀速率为0.801±0.04 mm/a,腐蚀形貌较为均匀。     

Ca对Mg-4Al-1RE合金的组织和力学性能的影响

通过配置6种成分的合金进行的试验发现，铸态AE41合金的显微组织具有典型的树枝晶特征，由α-Mg基体和针状的Al110RE3相组成。AE41合金中加入少量的Ca后，合金的组织得到了细化，同时有新的热稳定相Al2Ca形成。Al2Ca有两种形貌：一种是骨骼状，主要沿晶界分布；另一种呈颗粒状，主要存在于晶粒内部。加入Ca后合金的室温和高温屈服强度以及高温瞬时抗拉强度得到改善，但是同时也降低了合金的塑性。     

Zn添加对Mg-8Al-2Sn镁合金组织和性能的影响

本文以Mg-8Al-2Sn变形镁合金为研究背景,通过在Mg-8Al-2Sn合金中添加0-2 wt.%含量的Zn元素,研究了Zn添加对Mg-8Al-2Sn挤压镁合金显微组织和性能的影响。研究结果表明,铸态Mg-8Al-2Sn-xZn合金的相组成主要是α-Mg相、Mg₁₇Al₁₂相和Mg₂Sn相。在添加Zn元素以后,合金中的共晶化合物的形态发生变化,由共晶组织变为离异共晶组织。挤压过后,晶粒组织尺寸更均匀。Zn元素的加入,会促进合金中第二相在挤压过程中的动态析出以及第二相尺寸的粗化。合金在时效中产生的析出相的数量也随着Zn含量的增多而增加。随着Zn含量的增加,挤压态和时效态合金的屈服强度和抗拉强度都随之增加。当Zn含量达到2 wt.%时,合金力学性能最好,其时效态的抗拉强度,屈服强度和延伸率分别是385 MPa, 291 MPa和6.44%。