Gd和Y对AM60镁合金高温力学性能的影响

在AM60镁合金中添加不同含量的稀土元素Gd和Y,形成AM60-RE,并进行T4处理。通过高温拉伸力学试验测定合金的抗拉强度和伸长率。结合金相显微组织观察表明,土元素Y和Gd能够通过固溶强化作用减少AM60镁合金在高温拉伸时的软化,并且通过第二相强化减少Mg17Al12相数量以及在130℃时的软化、粗化,改变其形貌;同时Y、Gd与Mg、Al形成的高熔点化合物在130℃时能强化AM60镁合金基体。添加Y和Gd的RE-AM60镁合金在130℃下,铸态抗拉强度可达227 MPa,T4处理后达到236 MPa,与未添加稀土的AM60相比,铸态抗拉强度提高了12.4%,T4态抗拉强度提高了13.5%。     

熔炼工艺对AM60B-3Sr镁合金显微组织的影响

采用RS-7130E型光学显微镜、D8 Focus型X射线衍射仪(XRD)和带有能谱仪(EDS)的S4800型扫描电子显微镜(SEM),研究了不同熔炼温度和时间对AM60B-3Sr镁合金铸态显微组织的影响.试验结果表明:在670℃保温15min和700℃保温15 min两种熔炼工艺条件下,AM60B-3Sr合金的铸态组织中都有Mg17Al12共晶相,未发现有锶化物新相形成;在730℃保温15min熔炼工艺条件下,合金的铸态组织由α-Mg枝晶和沿枝晶界分布的层片状α-Mg+Sr5Al9共晶组成;在735℃熔炼时,随保温时间的增加,共晶组织的数量增加,晶粒尺寸减小.     

稀土Y、Ce和Si对AM50合金铸态及固溶处理组织的影响

研究了稀土Y、Ce和Si的综合作用对AM50镁合金铸态及固溶处理组织的影响.结果表明,稀土Y、Ce和Si的综合作用可显著细化合金组织,并改变Mg2Si相形貌,使其由典型的汉字状形态变成短棒状,弥散分布于晶界,但仍可以看到汉字状的Mg2Si存在.固溶处理能够完全溶解β-Mg17Al12相,并使Al2Y、Al11Ce3化合物尺寸变小,Mg2Si相的尺寸和分布不受固溶处理的影响.     

稀土Y、Ce和Si对AM50合金铸态及固溶处理组织的影响

研究了稀土Y、Ce和Si的综合作用对AM50镁合金铸态及固溶处理组织的影响。结果表明,稀土Y、Ce和Si的综合作用可显著细化合金组织,并改变Mg2Si相形貌,使其由典型的汉字状形态变成短棒状,弥散分布于晶界,但仍可以看到汉字状的Mg2Si存在。固溶处理能够完全溶解β-Mg17Al12相,并使Al2Y、Al11Ce3化合物尺寸变小,Mg2Si相的尺寸和分布不受固溶处理的影响。     

固溶处理对AM60B镁合金半固态组织的影响

采用金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)研究了固溶处理对AM60B镁合金半固态组织的影响。结果表明,415℃固溶处理16h的AM60B镁合金锭料,经610℃部分重熔后可得到初生相颗粒细小、圆整、均匀的半固态组织。AM60B镁合金经415℃×16h固溶处理后,β-Mg17Al12相已完全溶解于α-Mg基体中。在610℃的等温热处理过程中,固溶阶段粗化的枝晶臂重熔,从而导致组织分离是形成这种组织的主要原因。     

钇对Mg-9Al-1Zn合金铸态组织及时效特性的影响

研究了稀土元素钇(Y)对Mg-9Al-1Zn合金铸态组织及时效硬化特性的影响。结果表明：Y促进合金的晶粒细化，并形成高熔点的Al2Y相；含Y的Mg-9Al-1Zn合金固溶处理后的硬度高于不含Y的镁合金。Y推迟镁合金的时效过程，这是由于固溶处理时Al2Y相不能溶于α-Mg基体中，因而使得Mg-9Al-1Zn-1Y试样中Al在α-Mg基体中的固溶量减少，Mg17Al12相的时效驱动力下降。     

半固态等温处理制备AZ61-0.25Y镁合金的组织演变

使用半固态等温处理的挤压态AZ61-0.25Y镁合金试样进行了处理,分析了半固态等温处理时间对其组织演变的影响。结果表明:挤压态AZ61-0.25Y镁合金等温处理后生成的晶粒中有麻点状液相存在,α-Mg基体中生成了大量β-Mg17Al12固溶相,晶界处生成了更多的液相,在晶界以及晶内液相区域都属于Zn与Al元素的富集区。随等温处理时间延长,晶粒尺寸近似地线性增加,这有助于晶粒变得更加圆整。     

钇及铈镧混合稀土对AZ91镁合金铸态组织的影响

金相显微镜及电子探针分析结果表明, 含La, Ce的混合稀土和金属Y均有促进AZ91镁合金铸态组织晶粒细化的作用. 在AZ91+(Ce, La)合金中形成的杆状化合物被证实是(Ce, La)Al4, 而在AZ91+Y合金中发现了呈块状结构的YAl2化合物. 420℃/20h固溶处理后, 由于(Ce, La)Al4及YAl2具有良好的热稳定性, 不溶入Mg基体, AZ91+RE(La,Ce,Y)合金的铸态组织为δ固溶体+(Ce, La)Al4(或YAl2)化合物+Mg17Al12三相组成.     

Al元素对EA镁合金组织及性能的影响

通过改变铝的含量,分析其对EA镁合金的组织、力学性能和腐蚀性能的影响。对镁合金试样进行430℃固溶24 h+200℃时效24 h热处理,观察了EA镁合金铸态、固溶态及时效态的显微组织,测定了试样时效处理后的硬度、抗拉强度、伸长率,并进行了盐雾腐蚀试验。结果表明:铸态时,EA41合金(1.24%Al)组织主要包括α-Mg基体和晶界处少量的网状Mg17Al12相。随着Al含量的增加,EA42 (2.23%Al)、EA43 (3.27%Al)镁合金晶界处的Mg17Al12相增多,当Al含量增加到4.46%时(EA44合金),Mg17Al12相转变为岛状Al4RE相。经过固溶处理,试样中的Mg17Al12相和Al4RE相部分溶入α-Mg基体中。时效处理后,这两相又部分析出。随Al含量增加,EA镁合金抗拉强度和伸长率先增加后降低,耐腐蚀性逐渐提高。     

稀土镁合金铸造和挤压态组织及力学性能研究

制备了3种不同成分的镁-稀土合金,研究稀土(RE)元素铈(Ce)、钕(Nd)和钇(Y)对镁合金铸态组织、力学性能尤其是高温力学性能的影响.采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)仪等对3种镁-稀土合金组织及相组成进行了分析.稀土元素与镁形成的镁-稀土相分别为Mg12Ce、Mg17Ce2、Mg12Nd、Mg24Y5、Mg41Nd5,主要分布在铸态组织晶界.对3种合金的铸态试样进行了室温力学性能及高温力学性能试验,并与挤压态比较,结果显示:在镁合金中,Nd的强化作用优于Ce,在高温时,Nd和Y共同强化作用优于Nd.     

LPSO相增强铸态Mg_(92)Zn_4Y_4和Mg_(92)Zn_4Y_3Gd_1合金组织与性能分析（英文）

采用普通凝固技术制备了含有长周期堆垛有序(long period stacking ordered,LPSO)结构相的Mg92Zn4Y4和Mg92Zn4Y3Gd1合金。通过OM、SEM、EDS、XRD和TEM分析了合金中各相形貌、微区成分及结构。结果表明:Zn/RE原子比为1的2种铸态镁合金中均存在14H-LPSO结构相;在Mg-Zn-Y合金中添加稀土元素Gd增加了合金的形核质点并促进了长周期堆垛有序结构相的形成,14H-LPSO相体积分数由12.1%增至30.4%;LPSO结构相在高温形成时分割了αMg树枝晶,基体平均晶粒尺寸由50μm降至10μm以下;铸态Mg92Zn4Y4合金的凝固组织为α-Mg固溶体+Mg12Zn Y+Mg3Zn3Y2+Mg-Y;铸态Mg92Zn4Y3Gd1合金的凝固组织主要为α-Mg固溶体+Mg12Zn(Y,Gd)+Mg3Zn3(Y,Gd)2;室温条件下,Mg92Zn4Y4和Mg92Zn4Y3Gd1合金的压缩率达到12.4%和15.5%,热导率分别为99.233和88.639W·(m·K)-1。     

稀土元素Pr对挤压态AZ91镁合金微观组织与力学性能的影响

利用OM、SEM和EDS研究稀土元素Pr变质对AZ91镁合金的微观组织的影响,并探究其与合金显微组织及力学性能的关系。结果表明,随着稀土元素Pr含量的增加,粗大树枝状的β-Mg_(17)Al_(12)相开始断裂,尺寸逐渐减小。当Pr添加量(质量分数)为1.0%时,粗大树枝状的β-Mg_(17)Al_(12)相断裂为短棒状。然而,当Pr含量继续增加时,β-Mg_(17)Al_(12)相尺寸又开始变大。随着Pr的添加,合金中生成条状Al_(11)Pr_3相和块状Al_6Mn_6Pr相。热挤压可以显著细化铸态AZ91镁合金晶粒,挤压后,β-Mg_(17)Al_(12)相沿挤压方向有序排列。随着Pr含量的增加,挤压态AZ91镁合金的力学性能呈现先上升后下降的趋势。当稀土元素Pr添加量为1.0%时,AZ91镁合金力学性能最佳,合金抗拉强度、伸长率、硬度较基体分别提升了20.5%,26.0%和18.5%。     

Y对AM60镁合金组织和力学性能的影响

主要研究了不同含量的Y对AM60镁合金组织和力学性能的影响。结果表明：加入少量的Y后，合金的铸态组织得到了细化，网状的Mg17Al2相逐渐变为断续、弥散分布的骨骼状，同时也出现了块状的新相。随着Y含量的增加，AM60镁合金的屈服强度、抗拉强度及伸长率也都得到了明显的提高；当Y含量达到1．2％时，其力学性能最好；随着Y含量的增加，其力学性能降低。     

Al-Ti-B对AM60B合金半固态等温淬火组织的影响

研究了变质剂Al-Ti-B对AM60B镁合金铸态组织和半固态等温淬火组织的影响.结果表明:变质处理后的镁合金在等温淬火过程中组织演变更快;等温淬火过程中加热温度偏低,不利于晶粒均匀圆整;温度偏高,再结晶速度快,晶粒易变形和粗大.     

Microstructures and Properties of As-Cast Mg92Zn4Y4 and Mg92Zn4Y3Gd1 Alloys with LPSO Phase

采用普通凝固技术制备了含有长周期堆垛有序 (long period stacking ordered, LPSO) 结构相的Mg92Zn4Y4和Mg92Zn4Y3Gd1合金。通过OM、SEM、EDS、XRD和TEM分析了合金中各相形貌、微区成分及结构。结果表明：Zn/RE原子比为1的2种铸态镁合金中均存在14H-LPSO结构相;在Mg-Zn-Y合金中添加稀土元素Gd增加了合金的形核质点并促进了长周期堆垛有序结构相的形成,14H-LPSO相体积分数由12.1%增至30.4%;LPSO结构相在高温形成时分割了a-Mg树枝晶,基体平均晶粒尺寸由50 μm降至10 μm以下;铸态Mg92Zn4Y4合金的凝固组织为a-Mg固溶体+Mg12ZnY+Mg3Zn3Y2+Mg-Y;铸态Mg92Zn4Y3Gd1合金的凝固组织主要为a-Mg固溶体+Mg12Zn(Y,Gd)+Mg3Zn3(Y,Gd)2;室温条件下,Mg92Zn4Y4和Mg92Zn4Y3Gd1合金的压缩率达到12.4%和15.5%,热导率分别为99.233和88.639 W·(m·K)-1。     

稀土Y及固溶处理对AM60镁合金组织和力学性能的影响

研究了添加少量稀土Y及固溶处理对AM60合金显微组织和室温力学性能的影响.结果表明：稀土Y的加入能显著提高合金的抗拉强度σb、屈服强度σ0.2、伸长率δ.AM60铸造合金中加入Y后,与Al形成颗粒状的稀土化合物Al2Y,使合金中的γ相Mg17Al12数量减少,合金组织得到细化.固溶处理（T4）后,γ-Mg17Al12相基本溶解,热稳定性较高的稀土化合物相未溶解,使合金的抗拉强度进一步提高.AM60-0.4%Y合金的拉伸试样断口为带有局部韧窝的解理断裂和韧性断裂的混合特征.     

形变AZ91合金微结构对半固态组织形成的影响

研究了形变AZ91镁合金的相结构和精细组织及其对SIMA法半固态组织形成的影响。结果表明,形变AZ91镁合金组织由细小的αMg等轴晶和Mg17Al12化合物颗粒组成。在αMg基体中存在着大量的大角度亚晶和较高密度的位错缠结以及较大程度的晶格畸变。Mg17Al12相颗粒、高密度位错区及具有高畸变能的晶界为半固态合金提供了应变诱发激活液化源,而晶界、亚晶界则为半固态温度下溶质原子的扩散及液相的浸渗提供了便捷的通道,加速了半固态合金的液化和粒化进程。加热温度为565℃、等温时间5min时,即可获得晶粒形态圆整、分布均匀、固相率为57%的半固态合金。     

铸态AM60-Ti镁合金的显微组织与力学性能

用光学显微镜、X射线衍射和扫描电镜等手段研究了AM60-xTi合金(x=0,0.2,0.4,0.8)的铸态显微组织,并测定了各试验合金的室温力学性能.试验结果表明,加入少量的Ti可显著细化AM60合金的铸态组织.Ti含量为0.2%时,晶粒细化效果最显著,第二相颗粒细小,分布均匀;AM60合金中的半网状沿晶界分布的β-Mg17Al12相变为颗粒状,并形成弥散分布的颗粒状TiAl3相,合金的抗拉强度和伸长率均达到最高.Ti含量大于0.2%时,Mg17Al12和TiAl3相的尺寸又增大,抗拉强度及伸长率随Ti含量的增加而降低,但均高于AM60合金.Ti加入AM60合金中后,细化合金的晶粒、β相,Ti和Al形成的金属间化合物TiAl3分布于基体和第二相中,起到弥散强化作用,从而提高该合金的力学性能.     

添加Al-Ti-B的Mg-20Al-0.8Zn半固态组织的形成机理

利用添加质量分数为0.4%的Al-Ti-B中间合金来改善Mg-20Al-0.8Zn镁合金的铸态组织,研究了该合金在半固态等温处理过程中的组织演变以及非枝晶组织的制备与控制.结果表明,Al-Ti-B能显著减小铸态Mg-20Al-0.8Zn合金的晶粒尺寸,且经过Al-Ti-B细化处理的Mg-20Al-0.8Zn合金在半固态等温热处理过程中可获得更加均匀、细小的球状固相颗粒,固相颗粒的粗化速度较慢.试验得到的半固态组织中固相颗粒的平均尺寸为55～65 μm.试验表明,采用等温处理(450℃+保温90～120 min;465℃+保温90 min或485℃+保温60～90 min)能够得到更适合触变成形的半固态浆料,其半固态浆料的组织更加均匀、晶粒更加细小.     

T4与T6热处理对AM60-0.3Nd镁合金组织和力学性能的影响

通过对AM60-0.3Nd镁合金进行T4及T6热处理,研究了不同热处理工艺对合金组织和力学性能的影响。结果表明,AM60-0.3Nd镁合金经T4热处理后,晶粒尺寸由铸态时的90μm下降至20μm左右,铸态时沿晶界分布的网状β-Mg17 Al12相完全消失,Al-Nd中间化合物由点状、块状凝聚成球状,抗拉强度得到显著提高,达到262 MPa;经T6热处理后,晶粒尺寸由铸态时的90μm下降至30μm左右,β-Mg17Al12相重新析出而Al-Nd中间化合物的形态又转变为块状,硬度得到显著提高,达到75 HV。