Y对AZ91D镁合金铸态组织和性能的影响

通过金相分析、扫描电镜分析及拉伸性能测试等手段,研究了Y的添加对AZ91D镁合金的微观组织和力学性能的影响.结果表明,加入适量的Y后,合金的第二相由粗大的网状变成细小的颗粒状,合金的力学性能得到了改善.当Y的实际含量达到0.48%时,合金组织中第二相的细化程度最大;其抗拉强度和延伸率达到最高.     

碱土元素对AZ91D镁合金组织和性能的影响

通过向AZ91D合金中添加Ca、Ba、Sr3种碱土元素,熔炼制备了铸态镁合金,利用OM、SEM、EDS和XRD等手段研究了合金的铸态组织和物相组成,测试了其力学性能.结果表明, Ca、Ba、Sr的综合作用可以显著细化镁合金的铸态组织,并使网络状β-Mg17Al12相以球块状弥散分布,室温抗拉强度从AZ91D合金的156.3 MPa提高到AZ91D-0.5Ca-0.2Ba-0.1Sr合金的187.6 MPa.     

低温热处理对AZ91D镁合金压铸件组织和力学性能的影响

通过扫描电镜（SEM）、能量色散谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）、显微硬度计、金相显微镜以及拉伸试验等对AZ91D压铸镁合金在不超过300℃、短时间热处理条件下的组织结构及力学性能进行了研究。结果表明，热处理未引起该合金微观组织、相结构、硬度和力学性能的显著变化，说明短时间的低温热处理不会对AZ91D压铸镁合金的组织及力学性能产生不良的影响。     

锶对AZ91镁合金铸态组织和力学性能的影响

研究了锶(Sr)对AZ91镁合金铸态组织、拉伸性能及显微硬度的影响。结果表明:Sr的加入明显细化了基体合金的铸态组织,当Sr加入量较大时可以抑制Mg17Al12相的析出,并且在晶界上形成层片状的Al4Sr耐热相。加入适量的Sr能显著提高基体合金在175℃高温下的拉伸性能。而且,Sr的加入还能提高合金的显微硬度。     

稀土Pr对AZ91D镁合金组织和性能的影响

研究了微量Pr对AZ91D镁合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:稀土元素Pr具有细化AZ91DPr镁合金铸态晶粒的作用,并在组织中出现了针状、杆状的AlPr新相;当加入0.8wt％Pr时,合金晶粒细化效果较好,其室温力学性能比较好.     

AZ91镁合金挤压组织和性能研究

对AZ91镁合金铸锭进行（410±5）。C×10h的固溶处理后，在330。C以挤压比为25：1进行了挤压，研究了其组织和性能。结果表明，挤压AZ91镁合金具有较细的晶粒组织，第二相Mg17，A112被破碎，其分布变得弥散，个别呈流线分布；挤压AZ91镁合金比铸造AZ91镁合金的力学性能有较大提高，其屈服强度为210MPa，抗拉强度为355MPa，伸长率为18％。第二相Mg17，Al12对镁合金的性能具有重要影响。     

Y对AZ91D镁合金组织和性能的影响

通过合金制备、微观分析和力学性能测试等方法,研究了稀土元素Y对AZ91D镁合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,适量Y的加入使AZ91D镁合金的组织明显细化,同时析出了A12Y化合物.经同溶处理后,随着Y含量增加,铸态和固溶态的布氏硬度值基本呈先升后降的趋势.Y含量为0.48%的合金固溶硬度值几乎与原AZ91D合金的硬度值相当.     

7075铝合金对AZ91镁合金组织和性能的影响

为了研究7075铝合金对AZ91镁合金组织与性能的影响,采用光学显微镜、扫描电镜、X 射线衍射仪、万能材料试验机研究了AZ91镁合金的显微组织与力学性能。结果表明：向AZ91镁合金中加入7075铝合金可使该合金的铸态组织明显细化,当7075铝合金含量超过4%（质量分数,下同）时,AZ91镁合金铸态组织中Mg17Al12相数量明显减少,并且组织中生成了Al6Mn新相。合金抗拉强度与延伸率随着7075铝合金加入量的增加而提高,当7075铝合金的加入达到4%,其抗拉强度与延伸率达到最大值,分别为186 MPa和8.2%     

Ba对AZ91镁合金组织和性能的影响

向AZ91镁合金中加入少量Ba后可以得到一种能直接暴露在大气中浇注的新型镁合金。试验结果表明：少量Ba可以明显提高AZ91合金的室温和高温拉伸强度，尤其是合金高温强度的提高更为明显；但过量Ba却会引起合金力学性能的下降，尤其是合金韧性急剧下降。对试样进行SEM和EDS分析发现，该新型镁合金的显微组织主要由α(Mg)基体、β(Mg17Al12)相和A14Ba相组成。     

Nd和Ce对AZ91镁合金组织和力学性能的影响

利用SEM和XRD等方法研究了总含量为2.5%的单独或复合加入Nd和Ce的AZ91镁合金的铸态显微组织和相组成,并测试和分析了合金的室温力学性能.结果表明,单独加Nd和单独加Ce的AZ91合金中形成的稀土相分别是块状的Al2Nd相和针状的Al11Ce3相,二者混合加入时两种稀土相同时出现,两种稀土相的相对含量与两种RE元素的相对含量相关.当混合加入Nd和Ce时,合金的Al2Nd相中的部分Nd和A11Ce3相中的部分Ce分别被Ce和Nd置换;Nd和Ce的加入可以明显改善AZ91合金的力学性能,其原因与稀土相消耗基体中部分Al、RE的晶粒细化、弥散强化等有关.其中AZ91+1.0Nd+1.5Ce合金的力学性能最好,其铸态合金的抗拉强度和伸长率分别达到240 MPa和11%.     

微量Sc对Al-Cu-Li-Zr合金的微观组织和拉伸性能的影响

研究了微量Sc对Al-Cu-Li-Zr合金微观组织和拉伸性能的影响.结果表明:添加0.1%Sc(质量分数,下同)能消除铸态合金的枝晶组织,细化合金的晶粒.合金铸锭在随后的均匀化和热加工加热过程中,析出细小、弥散的次生Al3Sc质点,这种质点强烈地钉扎合金中的位错和亚晶界,从而有效地抑制合金的再结晶,具有亚结构强化和直接析出强化作用.加入微量Sc后,Al-Cu-Li-Zr合金的强度大大提高,并且合金的塑性也得到明显改善.     

复合添加微量Sc，Zr对Al-Zn-Mg-Cu合金组织性能的影响

研究了微量Sc，Zr对Al-Zn-Mg-Cu合金组织性能的影响。结果表明：单独添加0．18％Zr，合金抗拉强度和延伸率明显低于单独添加0．18％Sc，但再结晶抑制效果优于单独添加0．18％Sc。复合添加Sc，Zr较单独添加Sc或Zr具有更好的晶粒细化作用，较强的固溶强化作用和再结晶抑制效果。在Zr含量一定的条件下，合金强度和延伸率随Sc添加量增加而提高。强度和延伸率增加与所析出的LI2结构的Al3Sc，Al3（Sc，Zr）粒子钉扎位错和亚结构，析出粒子数量增加、弥散度增大、分布均匀性提高、析出的η＇相所占的体积分数增加有关。当Sc，Zr复合添加量达到0．50％Sc＋0．18％Zr时，合金经固溶处理后发生部分再结晶，抗拉强度和延伸率大大降低。合金强度和延伸率降低与晶内、晶界大量析出粗大难熔的DO23结构的Al3（Sc，Zr）粒子有关。     

微量钪对A357合金组织与性能的影响

采用金相观察、力学性能测试、扫描电镜及X射线衍射分析,研究了微量钪对A357合金组织与性能的影响.结果表明:0.2wt%Sc加入A357合金中,能强烈细化α-Al;也能一定程度改善共晶硅相的形态,但对共晶硅相的变质效果远小于Sr.Sc、Sr联合加入,对A357合金的铸态组织细化变质效果显著,使合金的力学性能大幅提高.     

复合添加Sc、Zr、Ti对Al-Mg合金组织与性能的影响

采用布氏硬度计、金相显微镜、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)研究了微量Sc、Zr、Ti以及Mg含量对Al-Mg合金的显微组织与布氏硬度的影响。结果表明,单独添加Sc、Zr元素的合金与未添加的Al-Mg合金的铸态组织相比,合金的晶粒组织得到了一定的细化,复合添加Sc、Zr、Ti3种元素的合金铸态组织的晶粒细化程度更为明显。同时在Sc、Zr、Ti相同含量下,Mg元素的增加也能进一步细化合金的晶粒组织,这是由于Mg元素固溶强化的结果,使得合金的布氏硬度提高。对Al-10Mg-Sc-Zr-Ti合金进行均匀化退火处理后,合金的硬度较铸态组织提高了10%,这是Al3(Sc1-xZrx)、Al3(Sc1-xTix)及Al3(Sc1-x-yZrxTiy)大量沉淀相二次析出,弥散度增大、分布更加均匀的结果。     

微量钪对Al-Cu-Li-Mg-Zr合金组织与性能的影响

通过显微组织观察和室温拉伸试验,研究了微量Sc对Al-Cu-Li-Mg-Zr合金组织和拉伸性能的影响。结果表明,在Al-Cu-Li-Mg-Zr合金中加入微量Sc,可消除铸态枝晶组织并显著细化铸态晶粒、有效抑制再结晶,明显提高了合金的强度和塑性。微量Sc引起的强化来源于晶粒细化、次生的Al3（Sc,Zr）相析出和亚结构强化。     

钪对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织性能的影响

研究了微量钪对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织性能的影响,钪在铝合金中主要以2种形式的化合物存在,一种是合金凝固时从熔体中析出的一次Al3（Sc,Zr）相,另一种是合金铸锭均匀化时析出的二次Al3（Sc,Zr）相,前者是α（Al）晶粒细化剂,有效细化铸态晶粒,而二次Al3（Sc,Zr）粒子强烈钉扎晶粒内位错及亚晶界,有效阻止热轧、退火或固溶处理过程中合金再结晶.钪是产生强烈析出强化效应的合金元素,含0.30%Sc的Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的抗拉强度和延性显著高于不加钪的铝合金.     

微量Sc对Mg-7Gd-3Y合金组织及力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜和XRD,分析研究了微量Sc对Mg-7Gd-3Y铸态合金组织及其室温和200℃力学性能的影响.结果表明,在合金中加入0.5%的Sc,促进了Mg24(Y,Gd)5和Mg5(Gd,Y)相的析出,降低Gd在Mg24(Y,Gd)5相中的相对含量,合金的室温和200℃时的抗拉强度分别提高了25 MPa和18 MPa;屈服强度分别提高了28 MPa和22MPa;伸长率分别提高了18.3%和37.8%.     

SCR成形Al-3Mg-0.4Sc合金线材的组织与性能

采用电子拉伸实验机、金相显微镜、扫描电镜及透射电镜，研究了单辊搅拌冷却技术（Shearing-Cooling-Rolling，简称SCR）成形Al-3Mg-0．4Sc合金线材的组织与性能。结果表明：经SCR成形的合金线材晶粒组织非常细小，Sc主要以初生Al3Sc粒子和次生Al3Sc粒子存在。初生Al3Sc粒子是在SCR成形中凝固形成的，作为非均质晶核细化合金晶粒。次生Al3Sc粒子是合金在热处理过程中沉淀析出的，有效钉扎位错和亚晶界，抑制合金再结晶。d5．9mm合金线材320℃时效2h的抗拉强度为425MPa，延伸率为19．8％。SCR成形Al-3Mg-0．4Sc合金具有较高强度的主要原因有两个：1）SCR成形单辊剪切细化晶粒和初生Al3Sc粒子作为非均质晶核细化晶粒共同作用所产生的细晶强化；2）适当热处理过程中沉淀析出的细小、弥散的Al3Sc强化相粒子的沉淀强化。     

Sc含量对Al-Mg-Sc-Zr合金铸态组织及时效强化的影响

用金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）及显微硬度仪研究了Sc含量对Al-5.5Mg-0.5Mn-XSc-0.1Zr (质量分数,%) (0.05≤X≤0.50)合金铸态显微组织和时效处理后二次析出相的形貌及其强化作用的影响。结果表明：当Sc含量少于0.09%（质量分数,下同）时,凝固过程中无含Sc相析出,铸锭组织为柱状树枝晶,时效后强化作用有限;当Sc含量在0.16%~0.23%时,凝固过程中析出少量初生及共晶Al3(Sc, Zr)相,这既能够细化晶粒,又不影响时效后二次析出相的热稳定性,时效后合金的硬度也较高;而Sc含量过高（X≥0.23）时,合金中初生和共晶Al3(Sc, Zr)相的含量增多,虽然也能够细化晶粒,但凝固后基体中固溶的Zr含量也会随之降低,导致二次Al3(Sc, Zr)相的热稳定性降低,450 ℃时效24 h后二次析出相粗化严重,强化作用很弱     

Microstructure and Mechanical Properties of AZ91 Alloys by Addition of Yttrium

Effects of yttrium (Y) on the microstructure and properties of as-cast Mg-Al-Zn (AZ91) alloys were studied. Y additions not only change the microstructure but also influence the mechanical properties of AZ91 alloy. AZ91 unmodified alloys under as-cast state indicate that eutectic phase Mg₁₇Al₁₂ is continuous and reticulated. Yttrium addition to AZ91 casting alloys has an important influence on the primary-phase and precipitation. When the Y content is 0.3 wt.%, no Y-containing compound was observed. When the Y content is 0.6 and 0.9 wt.%, Al₂Y phase formed in the alloy and the growth morphology of eutectic Mg₁₇Al₁₂ phase is modified. When the Y content is further increased to 1.2 wt.%, the Al₂Y phase becomes coarser and Mg₁₇Al₁₂ transforms into a cotton-shape structure. The results showed that Y can improve significantly as-cast microstructure of AZ91 alloys, refining Mg₁₇Al₁₂ phase and increasing in hardness and strength and decreasing in impact toughness and elongation.