Mg-Al-Zn-Sm耐热镁合金的组织与力学性能

利用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪分析了铸态和固溶态AZ61和AZ61-2Sm合金组织形貌和相组成,测试了其硬度和拉伸力学性能。结果表明,向AZ61合金中添加2%Sm后,铸态组织有所细化,β-Mg17Al12相数量减少和尺寸变小,同时生成小块状的高热稳定性相Al2Sm。经固溶处理后,β-Mg17Al12相完全固溶于α-Mg基体中,只存在Al2Sm相。铸态和固溶态室温拉伸力学性能与AZ61合金相当,而铸态高温拉伸力学性能却显著提高,经固溶后得到进一步提高,与铸态室温相当。     

Al含量对AZ系镁合金组织和力学性能的影响

以AZ61、AZ71、AZ81镁合金作为研究对象,研究了Al含量对镁合金的组织结构与力学性能的影响.结果表明,随着Al含量的增加,镁合金微观组织中分布在α-Mg固溶体间的β-Mg17Al12金属间化合物数量增加.分布更加连续,当Al含量达到8%时,α-Mg初生相的连续性被割裂;合金力学性能变化与组织结构特征紧密相关,AZ71镁合金具有较好的室温力学性能,铸态时抗拉强度为211.63 MPa,屈服强度为109.84 MPa,伸长率为7.20%.固溶处理后抗拉强度达到235.98MPa,屈服强度达到122.12 MPa,伸长率为14.72%;试样中脆性β-Mg17Al12金属间化合物的分布对于裂纹的扩展具有重要影响,铸态AZ系镁合金室温拉伸断口均表现为脆性断裂.     

Sm、Sb合金化对AZ61组织和性能影响的研究

研究了铸态AZ61-1Sm-xSb合金,并对其进行了热挤压和时效处理（T5）。结果表明,AZ61-1Sm-xSb合金的主要合金相为β-Mg17Al12、Al2Sm、Al3Sm及SbSm。与AZ61相比,AZ61-1Sm中的Mg17Al12相呈现不连续分布的特征;而在AZ61-1Sm中添加Sb,Mg17Al12不连续分布特征更加明显,并且出现针状SbSm相,当 Sb添加量为1.5wt%时出现大块状SbSm相,而β-Mg17Al12、Al2Sm、Al3Sm均为颗粒状并呈弥散分布。Sm和Sb的添加能提高AZ61合金挤压和时效态合金力学性能,而在AZ61-1Sm合金中添加Sb元素能显著提高合金的高温强度。     

Ca、Ba、RE复合微合金化对AZ91D合金组织和力学性能的影响

通过铜模浇注工艺制备了1.0Ca-0.3Ba-0.1RE复合微合金化的AZ91D合金(简称AZ91D-1.0Ca-0.3Ba-0.1RE).通过扫描电镜(SEM)和X-ray衍射仪观察了AZ91D-1.0Ca-0.3Ba-0.1Sr合金的铸态组织和物相,并对其进行了燃点和性能测试.研究结果表明:通过复合添加微量Ca、Ba和RE元素后,铸态镁合金主要有α-Mg、β-Mg17Al12、Al4Ba和Al4RE等相组成.相比于AZ91D合金,AZ91D-1.0Ca-0.3Ba-0.1RE的铸态组织明显细化,β相减少.其燃点和力学性能明显提高,燃点达到750℃,室温拉伸强度达到了195 MPa.     

固溶处理对铸态Mg-4Al-2Si合金组织和性能的影响

研究了固溶处理对铸态Mg-4Al-2Si(AS42)合金组织和性能的影响.结果表明,铸态与热处理态合金均由α-Mg基体、β-Mg17Al12相和Mg2Si相3部分组成.固溶处理使合金中的β-Mg17Al12相发生部分溶解,汉字状Mg2Si相颗粒出现球状化,合金的力学性能有较大幅度的提高.铸态与热处理态合金的断裂形式均为准解理脆性断裂.     

固溶处理对Mg-8Al-1Zn-1Si合金组织与性能的影响

研究了固溶处理对Mg-8Al-1Zn-1Si合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,铸态合金主要由α-Mg、β-Mg17Al12和Mg_2Si相组成。固溶处理过程中,β-Mg17Al12相溶于基体而形成α-Mg过饱和固溶体,粗大的汉字状Mg_2Si相颗粒逐渐溶解、溶断而转变为相对细小的球状。随固溶处理时间延长,合金的硬度逐渐降低;室温与150℃下的抗拉强度、屈服强度和伸长率逐渐提高。合金的拉伸断裂形式为准解理脆性断裂。     

β-Mg_(17)Al_(12)相析出形态对AZ91镁合金力学性能的影响

采用固溶时效、退火处理以及球化处理等热处理工艺在AZ91镁合金中分别获得网状、层片状、球状和菱形状β-Mg17Al12相。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜以及拉伸和硬度试验等研究不同形态的β-Mg17Al12相对AZ91镁合金力学性能的影响。结果表明,网状β-Mg17Al12相恶化了AZ91镁合金的力学性能;层片状和球状β-Mg17Al12相有利于合金塑性的改善;而菱形状β-Mg17Al12相有利于合金强度的提高。     

热处理对细晶AZ91D镁合金组织和性能的影响

采用MEF-3金相显微镜、JSM-6700F扫描电镜、EMPA-1600电子探针以及WDW-100D型电子万能实验机等,对经Al-Ti-B细化处理的AZ91D镁合金铸态组织及固溶-时效态的显微组织和力学性能进行了观察和分析。结果表明：分布在铸态AZ91D镁合金晶界的网状β-Mg17Al12相在T4热处理过程中逐渐溶解,使得合金的硬度下降,而抗拉强度升高;T6热处理后,合金组织中出现不连续析出与连续析出的β-Mg17Al12相,使得抗拉强度和硬度明显提高;不同的热处理使合金的断口发生明显变化。     

喷射成形Mg-9Al-xZn合金的微观组织演变

利用喷射成形技术制备AZ91、AZ92和AZ93镁合金沉积柱坯,并对其微观组织演变进行观察.结果表明:铸态普通凝固AZ91合金的晶粒粗大,脆性β-Mg17Al12相连续分布成网状结构;而喷射成形AZ91、AZ92和AZ93合金的组织均匀,晶粒被充分细化,β-Mg17Al12相的网状结构被打破;喷射沉积快速凝固条件下高的冷却速率促进了过饱和α-Mg固溶体组织的形成,使得偏析相减少,形态改善;Zn含量的增加降低了Al在Mg中的溶解极限,促进了β-Mg17Al12相在晶界的析出及α-Mg+β-Mg17Al12离异共晶组织的形成;Zn元素的偏析倾向为激活成分过冷区内的形核质点提供了驱动力,从而阻碍了晶粒长大.     

Mg-8Al-Sr-xCa (x=0.5, 1.0, 1.5) 合金的显微组织和力学性能

研究了Mg-8Al-Sr-xCa合金的显微组织和力学性能。铸态合金组织主要由α-Mg相和β-Mg17Al12相组成。在Ca添加至1.5%(质量分数,下同)后,形成少量Al2Ca颗粒。挤压过程中合金发生了动态再结晶,晶粒明显细化,同时第二相碎化,时效后组织中的β相趋于球形。拉伸结果显示,在Ca含量由0.5%增至1.5%时,铸态和挤压时效态合金的拉伸性能逐渐提高。挤压时效态AJ80+1.5%Ca的屈服强度和抗拉强度分别为274 MPa和327 MPa,该合金优异的拉伸强度主要是细晶强化和Al2Ca颗粒与含Ca的β-Mg17Al12相析出强化的结果。     

热处理对汽车用AZ91镁合金微观组织和力学性能的影响

研究了汽车用AZ91镁合金挤压后固溶时效处理对其微观组织和力学性能的影响。结果表明:AZ91镁合金的微观组织主要由基体α-Mg和约20.6wt%的β-Mg17Al12相组成,晶粒平均尺寸约为22μm。固溶处理后合金发生再结晶,β相完全回溶到α-Mg基体,约有15.6wt%的二次β相在时效过程中析出。AZ91镁合金在410℃固溶8 h后拉伸强度略微增大,而固溶处理16 h后拉伸强度降低。合金随后在200℃时效8~16 h的过程中析出细小二次β相,增加了晶内位错运动和晶界滑动阻力,使合金的拉伸强度逐渐增大。时效24 h后因细小二次β相的粗化而使合金力学性能降低。挤压态AZ91镁合金较优的固溶时效工艺为:410℃×8 h,空冷+200℃×16 h,空冷。     

T6处理对AZ91镁合金析出相β-Mg17Al12及断裂性能的影响

采用光学显微镜、场发射扫描电镜、X射线衍射及拉伸试验等研究了T6处理对铸态AZ91镁合金析出相β-Mg17Al12及断裂性能的影响.结果表明:分布在铸态AZ91镁合金晶界的粗大网状β-Mg17Al12相在T4热处理过程中几乎全部溶解,使合金的屈服强度下降,而抗拉强度和伸长率升高,断口形貌为具有一定塑性变形的解理特征;T6热处理后,合金组织中出现不连续析出与连续析出的β-Mg17Al12相,使合金的强度明显提高,而伸长率明显降低,其拉伸断裂方式以沿晶断裂为主.     

Y对AZ91D合金的组织与性能影响研究

采用消失模铸造的方法制备了不同Y含量的AZ91D合金,研究了Y含量对AZ91D合金铸态组织、物相组成和力学性能的影响,并分析了Y元素的存在形式和作用机理。结果表明,在AZ91D合金中添加Y元素可以细化合金铸态组织,在Y含量为1%时AZ91D+Y合金的铸态组织可以达到最好细化效果;在合金中添加1%Y后,不仅会改变合金中β-Mg17Al12相的尺寸和分布,还会形成Al2Y相;在AZ91D合金中添加Y元素后,合金的抗拉强度、断后伸长率和布氏硬度都得到不同程度提高,在Y含量达到1%时取得最大值。     

固溶处理对AZ81-xSr合金组织及力学性能的影响

研究了固溶处理对AZ81-xSr(x=0.9、1.8、2.7)镁合金铸态组织及力学性能的影响。结果表明,该合金被固溶处理后,合金组织中的β-Mg17Al12相几乎全部溶于α-Mg基体中,而Sr5Al9相未见溶解。固溶处理使热稳定的Sr5Al9相由骨骼状向层片状和颗粒状转变。并且,固溶处理后,该合金的高温力学性能和硬度得到明显提高。     

镁基准晶对AZ91合金组织与性能的影响

通过采用扫描电子显微镜、能量散射光谱和透射电镜等分析手段,研究了两种不同成分和形态的准晶中间合金对AZ91合金显微组织与力学性能的影响。结果表明,在AZ91合金中加入镁基准晶中间合金后,在其铸态合金的显微组织中除α-Mg基体相、β-Mg17Al12相外还出现了弥散分布在α-Mg内部和晶界附近的高热稳定的准晶相;由于加入的准晶中间合金中准晶相的形貌不同,遗传效应不同,所以其细化效果也存在差异。经准晶强化的AZ91合金常高温拉伸强度明显提高,但用MZYM中间合金对力学性能的提高要远远大于用MZY合金。这为镁基合金的强化提供一条新途经。     

Zn对铸态及ECAP态Mg15Al合金组织与性能的影响

采用XRD、SEM、EDS和拉伸试验,研究添加Zn元素前后铸态和等通道转角挤压(ECAP)态Mg15Al高铝镁合金的组织和力学性能。结果表明,Zn添加到Mg15Al合金中,主要固溶于β-Mg17Al12相,不生成新相。能够促进铸态Mg15Al合金中α-Mg晶粒细化,使β-Mg17Al12相质量分数增加,以及网状化加剧;使ECAP挤压后Mg15Al-1Zn合金中α-Mg基体晶粒平均尺寸由ECAP态Mg15Al合金的11.3μm减少到8.73μm,促进了β-Mg17Al12相的碎化和均匀分布;ECAP挤压能显著提高Mg15Al-1Zn和Mg15Al合金的综合力学性能,ECAP态Mg15Al-1Zn合金的抗拉强度较铸态合金提高了86%,ECAP态Mg15Al合金抗拉强度较铸态提高了60%,而且在屈服强度和塑性变化不大的情况下,ECAP态Mg15Al-1Zn合金比ECAP态Mg15Al合金室温抗拉强度提高了61.8MPa。说明Zn元素添加,能促进ECAP挤压对Mg15Al合金的晶粒细化效果,提高合金的综合力学性能。     

Sr对AZ81镁合金β-Mg17Al12析出相形态及力学性能的影响

采用OM、XRD、SEM、EDS和电子拉伸试验机研究了Sr对AZ81镁合金β-Mg17Al12析出相形态及力学性能的影响.结果表明,加入0.3％的Sr时,合金中β-Mg17Al12相得到了明显细化,合金中出现颗粒状及杆状Al4Sr新相.随着Sr含量增加,β-Mg17Al12相从连续网状变为不连续网状和块状,且合金常温力学性能在Sr含量为0.6％时达到最高.当Sr含量到0.9％时,β-Mg17Al12相数量进一步减少,Al4Sr相偏聚呈断续网状.AZ81-xSr镁合金经过T6处理后,在α-Mg相晶界及晶内析出了大量层片状或针状、点状β-Mg17Al12相,合金力学性能得到显著提高.随着Sr含量增加,晶界上不连续析出的β-Mg17Al12相层片间距减小,晶内连续析出的β-Mg17A112相减少.     

热处理对挤压铸造n-SiC_p/AZ91D镁基复合材料组织和力学性能的影响

采用金相、X射线衍射、扫描电镜(SEM)、拉伸试验等方法分析和测试了挤压铸造纳米Si C颗粒增强AZ91D镁基复合材料在铸态(F)、固溶态(T4)和人工时效态(T6)下的组织和力学性能。结果表明,固溶处理可使n-Si Cp/AZ91D铸态组织中的β-Mg17Al12共晶相溶入到基体中,形成单一的过饱和α-Mg固溶体,合金抗拉强度和伸长率均有大幅提高,分别达到265 MPa和13.7%;经时效处理后,复合材料的抗拉强度和屈服强度进一步提高,分别为275,145 MPa;SEM结果显示,β-Mg17Al12相主要以连续析出/非连续析出方式分别在晶内及晶界上析出,特别是纳米Si C颗粒分布对二次析出相β-Mg17Al12的形貌、尺寸、分布有一定的影响,使二次析出相变得细小和弥散分布,从而充分发挥了二次析出相的沉淀强化作用;最后对n-Si Cp/AZ91D复合材料不同热处理条件下的断口形貌进行了SEM观察,并且对其断裂方式进行了分析和讨论。     

铸态Mg-Sn-Al-Zn合金组织和力学性能

利用纯镁、锡粒、纯锌和AZ31合金制备Mg-Sn-Al-Zn系合金,通过调整Sn、Al和Zn含量来研究Mg-Sn-Al-Zn系合金的组织和性能,以获得设计合金的成分范围。通过光学显微金相观察、XRD分析以及硬度测试,研究了添加量5wt%~8wt%Sn、2wt%~3wt%Al、1wt%~2wt%Zn的铸态Mg-Sn-Al-Zn系显微组织与力学性能。实验结果表明:Mg-Sn-Al-Zn系合金主要由α-Mg、Mg2Sn相以及较少量的β-Mg17Al12和τ-Mg32(Al,Zn)49相组成,β-Mg17Al12和τ-Mg32(Al,Zn)49相沿枝晶间断续分布。提高Sn含量,可细化枝晶,Sn是影响合金力学性能的主要因素。Al、Zn含量提高时,可提高合金固溶强化效果,而且Al强化效果优于Zn。     

Mg-Al-Sm系耐热镁合金的显微组织和力学性能(英文)

分析铸态和压铸态Mg-6.02Al-1.03Sm、Mg-6.05Al-0.98Sm-0.56Bi和Mg-5.95Al-1.01Sm-0.57Zn合金的显微组织和相组成,测试其拉伸力学性能与流动性能。结果表明,Mg-6.02Al-1.03Sm合金铸态组织由δ-Mg基体、半连续的δ-Mg17Al12相和高热稳定性的小块状Al2Sm相组成。添加Bi后生成杆状Mg3Bi2相,而添加的Zn固溶于δ-Mg基体和δ-Mg17Al12相中。铸态合金呈现优异的拉伸力学性能,室温时其抗拉强度(δb)和伸长率(δ)分别达到205~235 MPa和8.5%~16.0%,而423 K时分别超过160 MPa和14.0%。压铸态组织明显细化,第二相发生破碎,且弥散分布。压铸态合金呈现更高的拉伸力学性能和优异的流动性能,室温δb和δ分别达到240~285 MPa和8.5%~16.5%,流动长度可达1870~2420 mm。压铸态室温拉伸断口呈现明显的断裂特征。