均匀化热处理对Mg-5Gd-3Y-1Nd-2Zn-0.5Zr合金组织及性能的影响

利用XRD、OM、SEM、TEM和室温拉伸实验等方法研究了均匀化热处理对Mg-5Gd-3Y-1Nd-2Zn-0.5Zr(mass%)合金组织及力学性能的影响。结果表明:铸态组织主要由等轴的α-Mg基体、晶界上的(Mg,Zn)3RE相、14H型LPSO结构相及靠近晶界处α-Mg基体中的堆垛层错组成;均匀化热处理后,(Mg,Zn)3RE相和堆垛层错都消失了,在晶界上出现了网状形貌的14H型LPSO结构相。室温拉伸实验表明:铸态合金的抗拉强度,屈服强度和伸长率分别为170 MPa,120 MPa和2.0%;经过520℃均匀化热处理32 h后,合金的抗拉强度,屈服强度和伸长率分别为240 MPa,158 MPa和10.0%。     

Mg-7Gd-3Y-1Nd-1Zn-0.5Zr合金的显微组织演变及力学性能（英文）

利用XRD、OM、SEM、TEM测试技术和室温拉伸试验研究均匀化热处理对Mg-7Gd-3Y-1Nd-1Zn-0.5Zr(质量分数,%)合金显微组织及力学性能的影响。结果发现,铸态组织主要由α-Mg、(Mg,Zn)_3RE相和堆垛层错组成,热处理使(Mg,Zn)_3RE部分回溶、晶界附近的堆垛层错消失,但沿着晶界产生了块状14H型长周期堆垛有序(LPSO)相。铸态合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为187 MPa、143 MPa和3.1%;而经均匀化热处理后合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为229 MPa、132 MPa和7.2%。     

热处理对GWZK94合金微观组织与力学性能的影响

为了改善铸态GWZK94合金微观组织的不均匀性,使用电阻加热炉在温度505-520 ℃范围内保温8-20 h进行热处理实验。本文采用光学显微镜（OM）,差示扫描量热仪（DSC）,X射线衍射仪（XRD）,扫描电子显微镜（SEM）,能谱仪（EDS）,电子背散射衍射技术（EBSD）,万能试验机和维氏硬度计进行微观组织演变及力学性能分析。铸态合金组织主要包括树枝状α-Mg基体,包含亚稳态层错（SFs）的片层结构,共晶相Mg24(Gd, Y, Zn)5,块状长周期有序堆垛结构(LPSO, Mg12(Gd, Y) Zn)和少量的富稀土相。在均匀化处理过程中,片层结构和共晶相Mg24(Gd, Y, Zn)5逐渐溶于基体中,同时块状LPSO相体积分数逐渐减小并伴随有片层状LPSO相像晶粒内部生长,颗粒状相在晶界附近析出。加热温度为520 ℃时出现复熔三角晶界,说明此时发生了合金的过烧现象。经过均匀化处理后,合金的极限抗拉强度（UTS）和合金屈服强度（TYS）表现出了与组织演变规律相同的变化趋势,同属得到了较为均匀的硬度分布情况。最佳的均匀化制度为515 ℃/16 h.     

均匀化处理及冷却方式对Mg-Y-Zn合金显微组织及硬度的影响

利用X射线衍射、光学显微镜、扫描电镜和硬度测试等方法研究了均匀化处理以及冷却方式对Mg-Y-Zn合金显微组织及硬度的影响。结果表明:铸态合金的组织由α-Mg基体、连续网状分布的层片状LPSO相及不规则块状Mg24Y5共晶相构成。均匀化处理过程中,Mg24Y5共晶相逐渐溶解,层片状LPSO相沿平行片层方向向晶粒内部持续生长直至贯穿整个晶粒,并在垂直片层方向发生聚集粗化。相较于水冷态合金,炉冷态合金晶粒内部析出细小弥散的针状相。硬度测试结果表明:均匀化处理初期,合金硬度得到一定程度的提升;进一步延长均匀化处理时间,合金硬度降低。其次,炉冷态合金硬度低于水冷态合金。     

大塑性锻压道次对车用Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金组织演变的影响

采用热处理方法制得由LPSO相组成的Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金,对合金在锻压阶段出现的扭折、孪生、动态再结晶转变机制进行了分析,再根据显微组织的变化特征优化力学特性.研究结果表明:变形铸态合金组织中包括α-Mg基体及网型共晶化合物,在515℃下均匀化热处理40 h后网型共晶相在铸态合金中达到了回溶程度...     

热处理对GWZK94合金微观组织与力学性能的影响（英文）

为了改善铸态GWZK94合金微观组织的不均匀性,使用电阻加热炉在温度505～520℃范围内保温8～20 h进行热处理实验。采用光学显微镜(OM),差示扫描量热仪(DSC),X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),能谱仪(EDS),电子背散射衍射技术(EBSD),万能试验机和维氏硬度计进行微观组织演变及力学性能分析。结果表明,铸态合金组织主要包括树枝状α-Mg基体,含亚稳态层错(SFs)的片层结构,共晶相Mg_(24)(Gd, Y, Zn)5,块状长周期有序堆垛结构(LPSO, Mg_(12)(Gd, Y)Zn)和少量的富稀土相。在均匀化处理过程中,片层结构和共晶相Mg_(24)(Gd, Y, Zn)5逐渐溶于基体中,同时块状LPSO相体积分数逐渐减小并伴随有片层状LPSO相向晶粒内部生长,颗粒状相在晶界附近析出。加热温度为520℃时出现复熔三角晶界,说明此时发生了合金的过烧现象。经过均匀化处理后,合金的极限抗拉强度(UTS)和拉伸屈服强度(TYS)表现出了与组织演变规律相同的变化趋势,同时得到了较为均匀的硬度分布。最佳的均匀化制度为515℃/16 h。     

Ni含量对长周期堆垛结构增强Mg-Ni-Y合金组织与性能的影响

采用传统重力铸造制备Mg-Ni-Y合金并研究了Ni含量对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Mg-0.5Ni-3.5Y合金组织由α-Mg和Mg24Y5两相组成;Mg-1.2Ni-3.5Y合金中Mg24Y5相消失,形成了层片状长周期堆垛有序(LPSO)相;Mg-1.9Ni-3.5Y和Mg-3.5Ni-3.5Y合金中除含有α-Mg和LPSO相外,在晶界处还存在共晶组织。LPSO相可以提高合金的强度,具有大量细小致密层片状LPSO相的Mg-1.2Ni-3.5Y合金综合力学性能最优,铸态抗拉强度及伸长率可分别达到210 MPa和8.8%。     

铸态Mg-9Gd-4Y-xZn-0.5Zr合金组织和力学性能

采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、能谱分析仪以及拉伸试验机,研究了Zn对铸态Mg-9Gd-4Y-x Zn-0.5Zr(x=0,0.5 1.0,1.5,2.0)合金组织和力学性能的影响。结果表明:铸态Mg-9Gd-4Y-0.5Zr合金显微组织由基体α-Mg和共晶相Mg5(Gd,Y)组成。加入Zn元素后,合金组织中出现Mg5(Gd,Y,Zn)相和Mg12Zn(Gd,Y)相,分布于晶界或晶内。当Zn含量为1%时,合金组织得到明显细化,第二相分布均匀,力学性能显著提升。此时,合金抗拉强度和屈服强度到达最大值,分别为209.72 MPa和172.69 MPa。随着Zn含量进一步增加,合金组织粗化,第二相含量迅速增加且沿晶界逐渐呈网状分布并逐渐向晶内深入,合金强度也明显降低。     

Mg-2.6Sm-1.3Gd-0.6Zn-0.5Zr镁合金显微组织和力学性能研究

研究了不同固溶处理工艺对Mg-2.6Sm-1.3Gd-0.6Zn-0.5Zr合金显微组织和力学性能的影响。合金的铸态显微组织主要由α-Mg和(Mg,Zn)3(Sm,Gd)1共晶相组成。510℃,4 h为最佳固溶处理条件,晶界附近的共晶相几乎全部溶于镁基体中,合金固溶态的室温抗拉强度为246 MPa,延伸率为11.3%。合金200℃时效析出序列为Mgssss→β’’(D019)→β’(bct)→β(fcc),峰时效态合金的屈服强度和抗拉强度达到185 MPa和282 MPa,延伸率为6.1%。     

Mg-9Li-5Gd-1Zr合金的组织转变及力学性能

采用常规熔炼工艺制备Mg-9Li-5Gd-1Zr合金,考察了合金元素、均匀化热处理及ECAP挤压对Mg-9Li双相合金组织转变与力学性能的影响.结果表明,合金元素Gd和Zr能显著细化Mg-9Li双相合金中的α-Mg相,使其成为细小的条状,并均匀分布于基体中;与形成的具有取向分布的针状Mg3Gd对铸态合金起主要强化作用.均匀化热处理使β-Li基体晶粒明显长大;β-Li基体内的针状Mg3Gd相发生部分溶解、数量急剧减少;条状α-Mg相沿晶界偏聚长大,形成块状;合金强度较铸态略有下降,伸长率显著提高.ECAP一道次挤压在细化基体组织,改善组织均匀性的同时,导致均匀化处理合金中条状α-Mg相和针状Mg3Gd相破碎细化,诱导回溶的Mg3Gd相沿流变方向再次析出,合金较均匀化处理的强度、塑性均有所下降.     

GZ121和GWZ1241的显微组织和相组成研究

通过光学显微镜（OM）、电子显微镜（SEM和TEM）研究了两种变形镁合金GZ121（Mg-12Gd-1Zn-0．5Zr）和GWZ1241（Mg-12Gd-4Y-1Zn-0．5Zr）的显微组织和相组成。结果表明：GZ121的铸态显微组织由α-Mg晶粒和沿晶界网状连续分布的粗大、发达的树枝状共晶相组成。而GWZ1241的铸态显微组织由α-Mg晶粒和沿晶界不连续分布的细小、均匀的共晶相和两种非平衡相组成。Y的加入显著细化共晶组织。结合SEM-EDS和TEM-EDS分析可发现，GZ121合金组织的共晶相为Mg5（Zn0．5Gd0．5），而GWZ1241合金的共晶相为Mg5（Zn0.5Gd0.4Y0.1）。并且在GWZ1241合金的显微组织还发现两种非平衡相，即片状的MgGdZn5和块状的Mg3（Gd0．5，Y0.5）相。     

热处理对Mg-12Gd-2Y-0.5Sm-0.5Sb-0.5Zr显微组织的影响

采用OM、SEM、EDS、TEM和SAED等技术研究了Mg-12Gd-2Y-0.5Sm-0.5Sb-0.5Zr合金在铸态、时效态及固溶态的显微组织变化。结果表明,与铸态合金显微组织相比,时效态合金析出相更加细小弥散;铸态合金析出相有α-Mg、Mg5Gd相和Mg24Y5相,固溶态有α-Mg、Mg3Gd相和Mg24Y5相,时效态有α-Mg,Mg41Sm5,β'相。β'相形态为多个纺锤形相联结而成,相互夹角呈120°,具有周期结构。     

均匀化处理对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金微观组织和力学性能的影响

采用SEM、DSC、OM和室温拉伸试验等方法研究了Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金均匀化处理过程中长周期堆垛有序(LPSO)相演变及其对力学性能的影响。结果表明:合金铸态下的第二相含量从中心、R/2到边部依次减少,分别是11.72%、9.04%和6.71%。均匀化之后,LPSO相主要呈块状分布在晶界,并以层状向α-Mg晶粒内部延伸。LPSO相含量与LPSO相溶解温度(527.2℃)有关,520℃均匀化处理后LPSO相析出的更充分、含量最大,并且延长均匀化时间有利于LPSO相的析出。OM分析显示,LPSO相对晶界迁移有钉扎作用,使得510℃时晶粒没有发生明显的长大,而在530℃时发生剧烈长大,520℃×12 h均匀化时组织为晶粒尺寸90.79μm的细小等轴晶。拉伸试验表明,合金抗拉强度和伸长率与LPSO相析出量呈正相关,520℃×12 h时LPSO相含量最多,对应的抗拉强度和伸长率最大,分别是244.64 MPa和7.68%。     

7050铝合金铸锭均匀化热处理

试验研究了7050铝合金铸态及不同温度-时间均匀化处理后的组织演变。研究结果表明:铸态组织中存在严重枝晶偏析,400℃均匀化处理过程中,非平衡凝固共晶相向合金基体持续溶解,在465℃均匀化时,平衡η(MgZn2)相、T(Al Zn MgCu)相等大部分共晶相回溶到基体中,晶界明显细化,均匀化效果显著。确定了7050铝合金铸锭最佳均匀化工艺制度为465℃保温24 h。     

固溶处理对Mg-4Gd-1Y-1Zn-0.5Ca-1Zr合金组织和力学性能的影响

研究了固溶处理工艺对低稀土含量的Mg-4Gd-1Y-1Zn-0.5Ca-1Zr合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,合金的铸态组织为α-Mg基体、共晶相和处于α-Mg基体边缘的长周期堆垛有序(LPSO)结构。经480℃固溶处理后,合金中共晶相的体积分数减少,出现富Zr析出相,LPSO结构完全消失。经520℃固溶处理后,合金组织由α-Mg基体和大量富Zr析出相组成。随着固溶温度的升高,合金的强度和硬度先降低后升高,520℃固溶处理的合金的力学性能与铸态性能相当。LPSO结构、固溶、析出相和晶粒尺寸均影响合金的力学性能。     

GW92镁合金均匀化工艺研究

采用差热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、光学金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)研究了均匀化温度与时间对GW92铸态合金显微组织和力学性能的影响,确定了该合金最佳的均匀化工艺。结果表明:GW92铸态合金的显微组织由α-Mg基体、Mg5(Gd,Y)相、Mg5(Gd,Y,Zn)相、Mg12Zn(Gd,Y)相和富稀土相组成;均匀化后,GW92镁合金主要由α-Mg基体、Mg12Zn(Gd,Y)相共存。该合金最佳的均匀化工艺为510℃×18 h,合金抗拉强度为247.2 MPa,伸长率为6.1%。     

Mg-Ce-Zn合金微观组织与腐蚀产物研究

研究了Mg-Ce-Zn合金微观组织及其在模拟体液中的腐蚀行为。结果表明,铸态Mg-Ce-Zn合金晶粒尺寸波动较大,在10μm~100μm之间;Mg-Ce-Zn合金由含有Zn元素和Ce元素的α-Mg固溶体和Mg-Ce-Zn三元共晶组织组成,共晶组织呈网状分布于α-Mg晶界处,共晶组织中Ce元素和Zn元素的含量远高于α-Mg中的Ce和Zn元素含量;Mg-Ce-Zn合金在模拟体液中浸泡72 h后,表面沉积了腐蚀产物层,其中含有Mg、O、Na、Ca、P等元素,经XRD衍射分析得知合金基体为α-Mg相,腐蚀产物中含有Mg(OH)2相。     

半连续铸造AZTYM66310合金铸态与热处理后的相组成与拉伸性能研究

摘 要: 研究了半连续铸造Mg-6Al-6Zn-3Sn-1Y-0.5Mn（AZTYM66310）镁合金在铸态以及固溶处理与时效处理后的微观组织结构演变和拉伸性能及失效机理。铸态AZTYM66310合金的微观组织中α-Mg初生相呈现典型的等轴枝晶形态,枝晶间分布大量的凝固过程中形成的第二相,包括Mg + Mg32(Al,Zn)49共晶、Mg2Sn离异共晶相以及Al2Y相和Al8Mn4Y相。铸态合金经过380℃×6h固溶处理后,大部分Mg32(Al,Zn)49相和部分Mg2Sn相溶入基体中,形成过饱和α-Mg固溶体,基体中Al、Zn、Sn元素含量显著提高,而Al2Y相和Al8Mn4Y相未发生明显变化。固溶处理显著提高了合金的抗拉强度,同时提升了合金的断后延伸率。经过380℃×6h+150℃×16h的时效处理后,合金组织中,尤其是晶界附近,析出大量的纳米尺度的颗粒增强相,强度提高,特别是屈服强度提高到187.4 MPa。合金在拉伸失效过程中,组织中的第二相首先破裂或者与基体分离,导致了微裂纹的产生,微裂纹沿着晶界扩展,最终导致样品发生断裂。     

Al-Cu-Li合金均匀化处理和微观组织演化

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析,研究了自制的Al-Cu-Li铸态合金在均匀化处理过程中主要合金元素分布和微观组织演化。结果表明:经适宜的均匀化处理后,铸态合金的枝晶偏析组织有所消减,晶界处大量的非平衡共晶相和金属间化合物溶解到合金基体中。本实验得到的最优均匀化制度为510℃/24 h,与均匀化动力学方程计算结果相吻合。     

Al-Cu-Li合金均匀化处理参数优化和微观组织演化（英文）

对Al-Cu-Li铸态合金进行单级和双级均匀化处理,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X衍射(XRD)和差热分析(DSC)研究合金元素分布和微观组织演化。结果表明:Al-Cu-Li合金铸态组织存在严重枝晶偏析,由晶内到晶界Cu元素分布十分不均匀,Mg、Zn、Mn和Ag变化不明显。晶界处存在大量的非平衡共晶相,主要包括Al_2Cu、含有少量Mg元素的Al_2Cu相,以及Al_2Cu Mg相。经双级均匀化(495℃/24 h+515℃/_24 h)处理后,大部分非平衡共晶相和部分第二相(Al_2Cu Mg和Al_2Cu Li)溶解到合金基体,但仍有部分富-Fe和富-Mn相残留在晶界不能回溶。Al_2Cu Mg相的熔点低于Al_2Cu相,两者分别在495和515℃先后溶解。通过均匀化动力学分析,确定Al-Cu-Li铝锂合金最佳的均匀化制度为495℃/24 h+515℃/24 h,该双级均匀化制度与动力学分析结果一致。