汽车用AZ31镁合金的高周疲劳行为研究

研究了挤压态AZ31镁合金的高周疲劳性能。结果表明,采用升降法算出其在R=0.1、Nf=107时的疲劳极限为96.8 MPa,疲劳寿命随着应力的增加而快速降低;拉伸形变能降低其疲劳寿命;疲劳断裂为解理断裂。     

AZ31镁合金的研究现状和发展前景

叙述了AZ31镁合金在组织、性能等方面的特点，介绍了主要合金元素对AZ(Mg-Al-Zn)系镁合金组织和性能的影响；综述了该合金的研究现状，提出了该合金发展和应用前景。     

汽车用AZ31镁合金的激光熔覆工艺研究

对汽车用AZ31合金进行激光熔覆表面改性处理,通过改变激光熔覆工艺参数的方法研究了基体材料和熔覆层的微观组织、硬度和耐磨性的变化趋势。结果表明,激光熔覆316L涂层的熔覆层硬度得到了极大提高,约为基体硬度的2.7倍。AZ31合金熔覆层的磨损机制主要为磨粒磨损和氧化磨损。     

热处理对挤压变形电磁连铸AZ61镁合金的影响

研究了固溶、时效对挤压变形电磁连铸AZ61镁合金组织性能的影响。结果表明,挤压可以显著细化AZ61镁合金电磁连铸铸锭组织,使铸锭性能得到大幅度提高。经过热挤压的AZ61(EMC)镁合金中几乎不存在β-Mg17Al12相,挤压锭固溶处理后的组织晶粒长大。时效处理后,合金中出现不连续析出和连续析出的β-Mg17Al12相,使得合金的抗拉强度和硬度得到了一定程度的提高,而伸长率略有降低。     

车身构件用Cr、Ce微合金化Al-Mg-Si合金的热处理

用添加微量Cr、Ce的方法制备了Al-0.6Mg-0.9Si-0.1Cr-0.2Ce合金,对该合金的固溶时效热处理工艺进行了研究,分析了预时效对时效硬化效果的影响。结果表明,Al-Mg-Si-Cr-Ce合金适宜的固溶处理制度为540℃保温1 h;预时效可有效缩短Al-Mg-SiCr-Ce合金自然时效时间,且可提高合金人工时效及模拟烘烤后的硬度。经自然时效+模拟烘烤及预时效+自然时效+模拟烘烤后,合金硬度分别达54.0、57.0 HRB,是人工时效处理硬度的97.1%、96.9%,模拟烘烤可代替人工时效。     

汽车用AZ31合金的组织与力学性能研究

采用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和力学性能测试等手段,对Nd微合金化的汽车用AZ31合金进行了铸态组织与常温力学性能的研究,并探讨了Nd元素的作用机理。结果表明,在铸态AZ31合金中添加Nd元素可以有效细化合金晶粒尺寸,并在一定程度上增加合金的硬度和力学性能;当合金中Nd元素含量为0.4%时可以取得最佳的强度和塑性结合,继续增加Nd元素含量强度和塑性反而降低。Nd元素的强化作用机理主要为:细晶强化和弥散强化。     

复合合金化对AZ91镁合金腐蚀性能的影响

利用静态失重法和金相观察研究了0.5%的Ce、0.2%的Ca、0.2%的Sr(质量分数)复合合金化对AZ91镁合金在质量分数为3.5%的NaCl水溶液中的腐蚀行为。结果表明,0.5%的Ce、0.2%的Ca、0.2%的Sr复合加入显著降低合金的腐蚀速率,其耐蚀性明显高于AZ91基体合金,也优于单独添加0.5%的Ce的合金。腐蚀性能提高的原因主要归结为:复合合金化导致α-Mg晶粒明显细化,Al元素的偏析减轻,块状的β-Mg17Al12相变为非连续网状分布。     

AZ31B镁合金高温拉伸变形行为的研究

通过高温拉伸试验,研究了AZ31B镁合金板材在250～450℃以及应变速率0.001 s-1、0.01 s-1条件下的高温变形行为,获得了材料的厚向异性系数、伸长率等成形性能参数及有关组织特征.结果表明,不同变形条件下AZ31B合金的真应力-真应变曲线均出现峰值,峰值应力随变形温度的升高和应变速率的降低而减小;硬化速率随变形温度的升高而降低,在温度高于250℃时变化不大.当变形温度为250 ℃,应变速率为0.001 s-1时,合金的厚向异性系数达到最大.随变形温度的升高,AZ31B镁合金的塑性显著提高.合金的动态再结晶温度为250℃,随着应变速率增大,合金发生动态再结晶的速度加快.     

钇离子注入AZ31镁合金的氧化行为

研究了AZ31镁合金在钇离子剂量为5×10^16，1×10^17及5×10^17ions／cm^2注入条件下的氧化性能。纯氧气氛、500℃下的氧化实验结果表明，钇离子注入能提高AZ31镁合金的抗氧化性能，而且随着注入剂量的增大，合金表面抗氧化性能提高越大。俄歇电子能谱（AES）和X光电子能谱（XPS）分析表明：钇离子注入以后，在镁合金表面形成了具有双层结构的氧化层，外层主要由MgO组成，而内层主要由Y2O3，MgO构成。这一新形成的氧化层有利于提高AZ31镁合金的抗氧化性能。     

AZ31镁合金薄板的焊接

ＡＺ31镁合金具有良好的耐蚀性、导热性 ,并且质量轻 ,具有一定的强度 ,在航空、航天、汽车等领域的应用前景较好 ,但目前国内还没有成熟的ＡＺ31镁合金焊接工艺。根据工程要求 ,我们对ＡＺ31型镁合金薄板进行了焊接工艺试验。1　焊接性分析ＡＺ31镁合金化学成分见表 1。其焊接性不良 ,主要表现在 :(1)化学活泼性强 ,焊接时极易产生氧化镁和氮化表 1　ＡＺ3 1镁合金化学成分 (% )材质Ｍｇ ＡｌＭｎＺｎＣａＳｉＣｕＮｉＦｅ杂质总和ＡＺ3 1余量 2 .5～ 3 .5 0 .2～ 1.0 0 .6～ 1.40 .0 40 .10 0 .0 5 0 .0 0 5 0 .0 0 5 0 .3镁造成焊缝夹渣…     

AZ31镁合金表面Al合金化层的制备与性能研究

为提高镁合金表面的耐蚀性,采用热喷涂技术在AZ31镁合金表面制备铝涂层,并利用脉冲钨极氩弧表面熔覆的方法进行表面重熔,获得富铝的合金化层,分析了合金化层的组织结构和性能。研究结果表明:在AZ31镁合金表面的铝合金化层中存在典型的树枝晶结构,含有金属间化合物Mg2Al3,Mg17Al12以及α-Mg和Al固溶体。显微硬度测试表明,铝合金化可使AZ31镁合金表面硬度由HV50左右提高到HV200左右。极化曲线测试表明,合金化层提高了镁合金表面的耐蚀性。     

合金化及热处理对汽车用6061铝合金组织与性能的影响

采用Cr和Mn微合金化的方法,考察了元素添加量对汽车用6061铝合金抗拉强度和布氏硬度的影响,并优化了合金的固溶时效热处理工艺。结果表明,6061合金的Cr和Mn的最佳添加量分别为0.15%和0.2%;添加0.15%Cr+0.2%Mn后,合金的最佳时效工艺为180℃×6 h;固溶+时效热处理后合金的抗拉强度和布氏硬度明显提高,而塑性有所降低。     

汽车发动机用耐热AM80合金的微合金化研究

以汽车发动机用耐热AM80合金为研究对象,借助OM(金相)、SEM(扫描电镜)、XRD(X射线衍射)等测试方法,研究了Ca、Sr微合金化对AM80合金的变质作用规律。结果表明,单独添加Ca可以有效细化合金的晶粒,主要物相有:α-Mg、和β-Mg_(17)Al_(12)相和少量的Al_2Ca相;复合添加Sr和Ca,Sr含量的增加可以在一定程度上抑制β-Mg_(17)Al_(12)相的析出,但是同时会增加晶界处Al_2Ca相的含量。     

汽车发动机阀盖用Mg-Gd合金的合金化效应研究

采用Al合金化的方法制备了汽车发动机阀盖用Mg-Gd-Al合金,研究了Al含量对Mg-Gd合金晶粒细化、物相组成、有效形核颗粒数量密度和尺寸分布的影响。结果表明,添加0.8%~1.3%Al可以对Mg-Gd合金起到明显的晶粒细化作用;当添加Al元素后,合金中除了α-Mg基体和Mg5Gd相外,还出现了Al2Gd和(Mg,Al)3Gd相;随着合金中Al含量的增加,Mg-Gd合金中有效形核颗粒的数量密度逐渐增加,且有效形核颗粒的尺寸有所增大。     

AZ31上高能微弧火花合金化Al-Ce的质量转移特征

采用Al-Ce合金作电极在不同参数下对AZ31镁合金进行合金化,以确定基材的质量增加、电极的质量增加和相应的质量转移系数.结果发现在电极和基材表面均存在飞溅特征.     

等温热处理工艺对AZ31镁合金管材组织的影响

对AZ31镁合金管材试样进行不同工艺参数的等温热处理。结果表明：300℃保温30min后空冷可以使试样平均晶粒直径从挤压态的50μm减小到19μm，同时基本消除原始组织中的孪晶、条带状组织等导致管材塑性不高的组织缺陷。     

等温热处理工艺对AZ31镁合金管材组织的影响

对AZ31镁合金管材试样进行不同工艺参数的等温热处理。结果表明:300℃保温30 min后空冷可以使试样平均晶粒直径从挤压态的50μm减小到19μm,同时基本消除原始组织中的孪晶、条带状组织等导致管材塑性不高的组织缺陷。     

挤压态AZ31镁合金的疲劳行为研究

通过外加总应变幅控制的疲劳试验和断口形貌分析,确定了挤压态AZ31镁合金的循环应力响应行为、循环变形行为、疲劳寿命行为和疲劳断裂机制。结果表明,在外加总应变幅控制的疲劳加载条件下,挤压态AZ31镁合金呈现明显的循环应变硬化现象和拉-压不对称循环变形现象,其弹性应变幅、塑性应变幅与断裂时的载荷反向周次之间的关系可分别用Basquin和Coffin-Manson公式来描述,断口上的疲劳裂纹的萌生和扩展均以穿晶模式进行。