退火态AlCoCrFeNi高熵合金的组织演化规律及力学性能研究

为了研究热处理对高熵合金组织和力学性能的影响,文中使用真空电弧熔炼制备了铸态AlCoCrFeNi高熵合金并加以800℃和1050℃退火处理,检测分析了合金的组织和压缩性能.研究结果表明:铸态合金组织为等轴晶形貌,等轴晶内部分为富含Ni和Al元素的树枝晶与富含Cr与Fe元素树枝晶间区域;800℃退火后合金呈现树枝晶形态,...     

Ga对铸态AZ91镁合金的影响

为了研究Ga元素在镁合金中的作用,利用扫描电子显微镜、能谱仪和x射线衍射仪研究了添加w（Ga）=2%的AZ91镁合金在铸态下的显微组织.研究发现：加入w（Ga）=2%可以明显地改变其铸态组织,β相由带有空洞的断续网状变为光滑的块状,并且在β相周围出现了共晶组织;加入的Ga主要存在于βMg17Al12相的周围,还有一些存在于βMg17Al12相中,而在基体相中没有Ga元素的存在.结果表明：Ga的加入,使Zn元素向βMg17Al12相的周围偏聚,同时βMg17Al12相中的Zn含量有所减少;Ga的加入,使βMg17Al12相中的Al元素含量增多,提高铸态下镁铝合金的力学性能,使AZ91.2%Ga镁合金的抗拉强度达到197.2MPa、塑性达到6.70%.     

Y对AZ31镁合金铸态组织和性能的影响

采用真空熔炼炉制备AZ31Y镁合金.观察其微观组织,对析出相进行分析,并着重讨论了提高其力学性能的途径.结果表明,Y在AZ31镁合金中主要以块状A12Y化合物形式存在;高熔点的A12Y在合金凝固过程中首先析出,成为凝固的异质形核剂,从而细化了合金组织,改善了室温和高温力学性能;由于Y的强化,含Y AZ31镁合金平均晶粒尺寸降低幅度约为35.82%;室温抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为212MPa,147 MPa和7.5%,200℃时分别为117 MPa,98 MPa和10.2 %.     

钢丝增强AZ91复合材料的力学性能

为了提高AZ91镁合金的力学性能,采用浸入铸造法制备了体积分数为3.3%的不锈钢纤维增强AZ91复合材料,并在相同条件下对AZ91及其复合材料进行了热挤压处理.采用扫描电镜（SEM）和力学性能试验机分别对铸态和挤压态材料的显微组织、断口和拉伸性能进行了研究.结果表明：铸态AZ91及其复合材料的抗拉强度分别为250和240MPa.然而经过挤压后,钢丝增强AZ91镁合金的屈服强度和抗拉强度分别达到了375和428.6MPa,与挤压态AZ91和铸态AZ91复合材料相比,分别提高了50%、20%和57.6%、78.6%.同时挤压态复合材料的塑性变形量也显著提高.     

AZ31B合金的铸轧组织

利用金相及扫描电镜对AZ31B合金热模拟和铸轧样组织结构进行研究。研究结果表明：在不同应变量下,热模拟样品的晶粒粒度均随应变速率的增加而减小,而当其他条件相同时,变形量越大晶粒粒度越小,冷却强度降低,合金呈典型铸态组织;利用铸轧技术生产的AZ31B合金,当应变速率一定时,随着初始铸轧温度的降低,铸轧态板材的树枝晶粒度逐渐减小;而在初始铸轧温度一定时,随着应变速率的增大,铸轧态合金板材的树枝晶粒度也逐渐减小;而随着应变速率的提高,树枝晶沿轧向呈流线状排列的趋势增强;在AZ31B合金铸轧过程中,轧制力不能太大,否则容易引起热裂。     

铸态AZ31-xGd镁合金在半固态等温热处理中显微组织和富Gd相的演变

本文深入研究了铸态AZ31-xGd(x=0,1.5 wt％,2.0 wt％,2.5 wt％)镁合金在半固态等温热处理中显微组织和富Gd相的演变.结果表明,添加Gd的AZ31镁合金中的层状(Mg,Al)3Gd相在半固态等温热处理过程中转变为颗粒状Al2Gd相,导致形成更多的球状α-Mg晶粒.当Gd含量为2.0％(质量分数...     

铸态和烧结态AlCoCrFeNi高熵合金模拟海水腐蚀性能研究

为了研究铸态和烧结态AlCoCrFeNi高熵合金在模拟海水介质下的电化学腐蚀性能,采用真空电弧熔炼和放电等离子烧结工艺制备AlCoCrFeNi高熵合金,分别采用X射线衍射仪(XRD)和光学显微镜(OM)分析其相结构和微观组织,采用电化学工作站对其进行电化学试验测试。研究结果表明:AlCoCrFeNi铸态合金组织呈现等轴晶形貌,物相为单一BCC结构;烧结态合金组织呈球形形貌,在900℃的烧结温度下,除了BCC相,还出现极少量的B2相以及FCC相。烧结态和铸态自腐蚀电位分别为-0.535 4V和-0.667 6V,自腐蚀电流密度分别为2.914 9×10~(-5) A·cm~(-2)和2.150 4×10~(-5) A·cm~(-2),铸态合金的钝化区比烧结态宽。2种合金均只出现一个容抗弧,且铸态合金的容抗弧半径远大于烧结态合金,表明铸态合金的耐蚀性优于当前烧结温度下的烧结态合金。     

粗镁直接熔炼AZ91D的力学性能及断口分析

为了研究粗镁直接熔炼AZ91D镁合金锭不同位置上的夹杂分布情况,对AZ91D镁合金锭的三个不同取样位置进行了拉伸及冲击试验,通过扫描电子显微镜对拉伸和冲击断口进行了组织形貌上的观察与分析.结果表明:合金锭中间部分的力学性能要明显优于两侧部分,夹杂含量相对于两侧要低; 粗镁直接熔炼的AZ91D镁合金拉伸与冲击断口形貌呈河流状,为脆性断裂.粗镁直接熔炼的合金产生的夹杂物中的主要元素为C、O、Si,并含有少量Fe、K、Ca、S、Cl、Cr等元素; 在夹杂物周围容易出现二次裂纹,夹杂物的数量和种类直接影响着合金的力学性能.     

AlMo_(0.5)NbTa_(0.5)TiZr难熔高熵合金微观组织及力学性能研究

为明确AlMo_(0.5)NbTa_(0.5)TiZr难熔高熵合金在铸态条件下的相组成、元素偏析以及室温力学性能,文中通过氩气保护真空电弧熔炼法制备了AlMo_(0.5)NbTa_(0.5)TiZr合金。采用X射线衍射仪(XRD)、热分析仪(DSC)和扫描电子显微镜(SEM)分别对该合金进行了物相分析、热稳定性分析以及组织分析。利用显微维氏硬度计测量了合金在室温下的硬度。通过电子万能试验机对合金进行了室温压缩试验。结果表明:铸态AlMo_(0.5)NbTa_(0.5)TiZr合金除bcc相的衍射峰外,无其他相的衍射峰出现,说明合金主要由bcc相组成;在400～1 350℃范围内,合金无吸热或放热现象出现,合金未发生固态相变,具有较高的热稳定性;合金的铸态组织为典型的枝晶状凝固组织,可分为三个微观区域,富Mo-Nb-Ta枝晶心部区域,富Al-Zr枝晶间区域以及富Al-Ti-Zr的枝晶边缘过渡区域;合金室温下的平均硬度可达625HV,抗压强度约为2 100MPa。     

合金成分对熔炼法制备ODS钢的影响

为了研究合金成分对熔炼法制备ODS钢的影响,采用真空吸铸技术制备4种不同铁素体ODS钢.借助金相显微镜、扫描电镜、能谱仪和电子探针分析铸锭表层的显微组织、第二相成分与元素分布,利用透射电镜检验铸锭内部是否存在纳米级析出相,采用维氏显微硬度计对铸锭的力学性能进行分析测定.结果表明：熔炼时若采用先将Fe、Cr、O进行熔化,再熔炼Y的方法制备ODS钢,可以引入少量微米级Y₂O₃颗粒.在此基础上添加一定量的Ti可在一定程度上提高合金的力学性能.添加微量合金元素Si能够有效推迟Y和O发生反应,从而对Y₂O₃的上浮起到抑制作用.     

Influence of Mg2N2 powder on microstructures and mechanical properties of AZ31 Mg alloy

In order to obtain an effective and reliable grain refiner for Mg-Al alloys, 1% (mass fraction) Mg3N2 was added into AZ31 Mg alloy. The microstructures of the Mg alloys were studied by optical microscopy, scan electron microscopy and X-ray energy dispersive spectroscopy, and the mechanical properties were determined. The results show that adding a small amount of Mg3N2 to AZ31 Mg alloy can refine the grain size from 103 to 58 μm. The ultimate tensile strength and elongation of AZ31 Mg alloy are 174.1MPa and 8.3%, respectively. After the addition of 1% Mg3N2, the ultimate tensile strength and elongation of AZ31 Mg alloy are increased up to 198.7 MPa and 11.8%, respectively. The grain refinement mechanism is that AIN is formed after Mg3N2 is added.Both A1N and Mg phases are of HCP lattice structure, and the disregistry between Mg phases and AIN along (0001)Mg//(0001)AlN is 3.04%, which is very effective for heterogeneous nucleation.     

磁场电流对AZ31镁合金组织与性能的影响

为了改善AZ31镁合金的综合性能并提高其利用价值,通过在AZ31镁合金整个凝固过程施加旋转磁场制备镁合金管坯.通过改变磁场电流对磁场与自然凝固条件下获得的AZ31镁合金铸锭的微观组织及力学性能进行了观察与测试,研究了磁场电流对AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,随着磁场电流的增大,合金晶粒逐渐细化,晶粒内部出现较多的孪晶,且β-Mg17Al12相逐渐减少并细化.磁场电流越大,AZ31镁合金的力学性能越好.当磁场电流为150 A时,AZ31镁合金的抗拉强度为194 MPa,屈服强度为98 MPa,伸长率为14. 8%,与自然凝固状态相比分别提高了23. 6%、32. 4%和57. 4%.     

MgCO_3对AZ31镁合金晶粒的细化

研究了MgCO3对AZ31镁合金凝固组织的影响。结果表明:随着MgCO3的增加,合金中的β-Mg17Al12相由晶内分布变为晶间分布。在AZ31中添加0.6%的MgCO3,于760℃时保温10min,细化效果最佳。α-Mg晶粒的尺寸由基体合金的570μm降至100μm,降低幅度约为82.5%,抗拉强度提高了57.9%,延伸率约提高了11.1%。通过能谱分析,结合能计算及自由能计算证实,细化机理是MgCO3反应后生成的部分Al4C3质点作为异质核心细化晶粒。多余的Al4C3质点钉扎晶界阻碍晶粒长大。Al元素随固/液界面前沿被快速推至晶界,生成沿晶界生长的β-Mg17Al12相,起到进一步固定晶界的作用。合金元素的分布均有改变。     

异步轧制对AZ31镁合金板材组织和性能的影响

主要研究了异步轧制对AZ31镁合金板材的金相组织和性能的影响,以探讨提高AZ31镁合金板材塑性变形能力的途径。结果表明,由于异步轧制时板材的变形量比常规轧制时的要大,其动态再结晶进行的比较完全,因此异步轧制有利于AZ31镁合金板材晶粒的细化与均匀化;并且改变异步轧制的工艺条件,能够在一定程度上改善镁合金板材中的金相显微组织和板材中的{0001}基面织构取向,使织构得到软化,显著提高AZ31镁合金板材的伸长率,轧向和横向都大约提高了33%,这说明异步轧制可以提高镁合金的塑性变形能力以及二次成形性能。     

异步SLSU对AZ31镁合金板材组织和性能的影响

主要研究了异步轧制对AZ31镁合金板材的金相组织和性能的影响，以探讨提高AZ31镁合金板材塑性变形能力的途径。结果表明，由于异步轧制时板材的变形量比常规轧制时的要大，其动态再结晶进行的比较完全，因此异步轧制有利于AZ31镁舍金板材晶粒的细化与均匀化；并且改变异步轧制的工艺条件，能够在一定程度上改善镁舍金板材中的金相显微组织和板材中的{0001}基面织构取向，使织构得到软化，显著提高AZ31镁合金板材的伸长率，轧向和横向都大约提高了33％，这说明异步轧制可以提高镁合金的塑性变形能力以及二次成形性能。     

镝对AZ31合金β相形状、均质化处理时间及单道次最大轧制率的影响

研究了AZ31合金均质化处理时间对β相形状和单道次最大轧制率的影响,随均质化处理时间的增加,β相形状由网状变为断续网状,单道次的最大轧制率增加。随着Dy元素添加量的增加,合金中β相形状由网状变为断续网状、细小颗粒状再到断续网状。轧制性能也呈同样规律先提高后下降,其中AZ31-1.5%Dy合金不经过均质化处理,单道次最大轧制率仍高于AZ31合金12 h均质化处理的单道次最大轧制率。     

Influence of Mg3N2 powder on microstructures and mechanical properties of AZ31 Mg alloy

In order to obtain an effective and reliable grain refiner for Mg-Al alloys, 1% （mass fraction） Mg3N2 was added into AZ31 Mg alloy. The microstructures of the Mg alloys were studied by optical microscopy, scan electron microscopy and X-ray energy dispersive spectroscopy, and the mechanical properties were determined. The results show that adding a small amount of Mg3N2 to AZ31 Mg alloy can refine the grain size from 103 to 58 μm. The ultimate tensile strength and elongation of AZ31 Mg alloy are 174.1MPa and 8.3%, respectively. After the addition of 1% Mg3N2, the ultimate tensile strength and elongation of AZ31 Mg alloy are increased up to 198.7 MPa and 11.8%, respectively. The grain refinement mechanism is that AIN is formed after Mg3N2 is added. Both AIN and Mg phases are of HCP lattice structure, and the disregistry between Mg phases and AIN along （0001）Mg//（0001）AIN is 3.04%, which is very effective for heterogeneous nucleation.     

Mg—Sr—Y中间合金对AZ31镁合金铸态组织的影响

采用光学金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、XRD等对Mg—Sr-Y中间合金、AZ31-0．5％Sr和AZ31-0．5％Sr－1．5％Y的组织、相结构进行研究。结果表明,Mg—Sr—Y中间合金的组织由基体α—Mg相、沿晶界分布的枝晶状的共晶组织（Mg17Sr2＋Mg11Y）组成,Sr、Y可以细化AZ31镁合金晶粒,其细...     

Mg—Sr—Y中间合金对AZ31镁合金铸态组织的影响

采用光学金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、XRD等对Mg—Sr-Y中间合金、AZ31-0．5％Sr和AZ31-0．5％Sr－1．5％Y的组织、相结构进行研究。结果表明,Mg—Sr—Y中间合金的组织由基体α—Mg相、沿晶界分布的枝晶状的共晶组织（Mg17Sr2＋Mg11Y）组成,Sr、Y可以细化AZ31镁合金晶粒,其细化效果与Sr、Y含量有关。     

Characterization of microstructure evolution and mechanical properties of the spray-deposited AZ31 magnesium alloy

The cylindrical billets of a Mg-3Al-1Zn (AZ31) alloy were synthesized by spray deposition processing. The microstruc-ture evolution and mechanical properties of the alloy were investigated. The results reveal that the microstructure of the AZ31 alloy is refined significantly by spray deposition processing. A homogeneous and equiaxial-grain structure with an average grain size of 17 μm is obtained. Further grain refinement with an average grain size of 5 μm is attributed to dynamic recrystallization during e...