Mg-2.9Li-1.2Y-6.2Zn合金的拉伸性能及其加载速率效应

以不同加载速率进行挤压态Mg-2.9Li-1.2Y-6.2Zn合金拉伸试验。结果表明,Mg-2.9Li-1.2Y-6.2Zn合金热挤压后发生了充分的动态再结晶,获得了细小均匀的等轴晶组织;在0.15 mm/min~15 mm/min加载速率范围内,Mg-2.9Li-1.2Y-6.2Zn合金产生了塑性不稳定现象;随着加载速率的提高,该合金的屈服强度和抗拉强度小幅降低,但伸长率和断面收缩率明显增大,微观断裂机制由以解理为主的断裂机制逐渐向微孔聚合型断裂转变。     

Al-Si共晶对Mg-12Li合金微观组织及性能的影响

对比分析了添加Al和Al-Si共晶的Mg-12Li合金铸态及轧制态的组织和性能,研究Al-Si共晶对合金组织性能的影响。结果表明,当加入Al-Si共晶后,Mg-12Li-3(Al-Si)组织中开始有白色析出物（脆性相Mg2Si）析出,形成的中间化合物依次为AlLi、MgLi2Al、Mg2Si。该合金抗拉强度为230 MPa,伸长率为25.5%,性能接近添加了RE的镁锂合金,成本得到明显的降低。当Al-Si共晶量达到6%时,合金的力学性能会下降。     

Li对铸态Mg-5Sn合金组织和性能的影响

利用OM、SEM、XRD、万能试验机及布氏硬度计对不同锂含量的铸态Mg-x Li-5Sn合金的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明,合金中添加Li后,可析出在晶界网状分布Li_2MgSn相和在晶粒内部呈颗粒状弥散分布的少量Mg_2Sn相;随着Li含量的升高析出相先增多后减少。Li可使合金晶粒细化。在添加量为4%时,合金晶粒尺寸最小,力学性能最好,抗拉强度为126 MPa,布氏硬度为63 HB。     

加载速率对结构钢力学性能和断裂韧度的影响

在常温下进行了常用建筑结构钢(16Mn和Q235B钢)动态拉伸和动态断裂韧度试验。试验结果表明，材料在动载下无论是屈服强度还是抗拉强度均有一定的提高，塑性有了一定的降低；由于缺口尖端区域温度的升高，常温下动载对于16Mn钢母材和焊缝的断裂韧度是有利的；Q235B钢常温下，焊缝的断裂韧度值较低，且动载对母材的断裂韧度影响较大，和静载相比动载下断裂韧度值降低了4倍有余，可以看出，Q235B钢的抗震性能较差。通过研究发现，对于低韧度水平的材料，研究动载下结构的断裂行为时．材料的强度也应该作为一个考虑因素。     

Mg-15Li合金在碱性NaCl溶液中的腐蚀行为

    用电化学方法研究了Mg-15Li合金在碱性NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明：在强碱性pH=13及扫描电镜环境下,当Cl^-浓度低于0.4 mol/L时,合金表面形成稳定的钝化膜;随Cl^-浓度增加,点蚀电位逐渐降低.     

Sb含量对Mg-4Zn-Y合金组织和性能的影响

利用OM,SEM,XRD及力学性能测试等手段,研究了Sb含量对Mg-4Zn-Y合金组织及性能的影响。结果表明,含Sb铸造镁合金Mg-4Zn-Y-xSb的显微组织由基体α(Mg)、二元共晶相Mg7Zn3、三元相I(Mg3Zn6Y)和YSb组成,随着Sb含量的增加,合金晶界上二元共晶相Mg7Zn3的形态逐渐由半连续网状变为分散均匀的颗粒状。合金的拉伸强度、塑性和硬度随Sb含量的增加而提高,但Sb含量过大时合金的综合力学性能下降。     

Mg-8% Li合金的拉伸变形行为及其应变率效应

利用电子拉伸试验机在不同拉伸速率下对具有密排六方结构(HCP)和体心立方结构(BCC)的双相Mg-8%Li合金进行了拉伸试验。结果表明,在0.05 mm/min和0.5 mm/min拉伸速率下,该合金产生了塑性不稳定现象(PLC效应);在0.05 mm/min～50 mm/min拉伸速率范围内,随着拉伸应变率的增加,合金产生了显著的正应变率效应。微观断裂机制主要是微孔聚合型韧性断裂,但随着应变率提高,合金断口表现出一定的脆化倾向。     

Er、Nd对Mg-0.6Zr合金组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜及能谱分析等手段,研究了Er、Nd对铸态Mg-0.6Zr合金的组织和常温力学性能的影响.结果表明,Er、Nd对Mg-Zr镁合金组织均有细晶强化和固溶强化作用,提高了合金的力学性能.Mg-0.6Zr合金中添加Nd、Er后晶粒尺寸由300 μm分别细化至80 μm和50 μm左右.添加0.94%的Nd后,Mg-0.6Zr合金的抗拉强度和伸长率分别提高了13.87%和137.1%,屈服强度基本不变.而添加1.09%的Er后,Mg-0.6Zr合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高了11.16%、11.94%和2.35%.复合加入Er和Nd时,合金的抗拉强度同单独加入Er后合金的抗拉强度相当,屈服强度和伸长率略有下降.     

应变速率对Sn-9Zn共晶合金拉伸性能的影响

Sn—9Zn合金室温的拉伸曲线上存在一个较宽的无加工硬化区域,合金的最大拉伸应力对应变速率敏感,随着应变速率的增加,最大拉伸应力增大,对应变速率与抗拉强度关系的拟合获得了这种合金的应变速率敏感指数为0．097．SEM观察表明,裂纹在棒状Zn与基体的界面处萌生．合金的拉伸断口特征随应变速率的增加从典型的韧窝状延性断裂向半解理脆性断裂过渡。     

Nd含量对医用可降解Mg-0.8Ca合金组织和性能的影响

利用真空感应熔炼及金属模铸造法制备Mg-0.8Ca-Nd合金,并研究了Nd含量对铸态Mg-0.8Ca合金组织和性能的影响。结果表明:随着Nd含量增加,Mg-0.8Ca合金组织得到明显细化,抗拉强度和硬度同时得到提高,当Nd含量为3%时,晶粒尺寸达到10～20μm,抗拉强度和硬度分别达到101 MPa和76 HV;在Mg-0.8Ca合金中Nd不仅起到细化晶粒的作用,还在一定程度上抑制了铸态组织的偏析,为后续的均匀化处理消除成分偏析起到了积极的作用。     

Mg-9Li双相合金中共晶组织的形成及力学反应

在Mg-9Li双相合金中添加0.5wt.% Ca元素,通过磁悬浮熔炼及铜模吸铸方法熔炼制备了共晶型Mg-9Li-0.5Ca合金。组织观察表明,常规Mg-9Li双相合金中形成的?-Mg相为粗大短板条状,取向随机、均匀无序分布于?-Li 基体中。而Mg-9Li-0.5Ca合金中形成了棒状交替排列的（?-Mg ?-Li）共晶团组织,在共晶团内?-Mg相呈长纤维状（长径比~100）、并以一定取向定向排列;相比于Mg-9Li合金,共晶?-Mg相纤维间距及纤维直径显著减小、组织明显细化,?-Mg相体积分数显著增加;同时,大量纳米、亚微米级Mg2Ca颗粒均匀弥散分布于?-Mg、?-Li晶粒内及两相界面上。由此导致具有该共晶组织的Mg-9Li-0.5Ca合金相比于Mg-9Li合金室温拉伸屈服强度提高3%、抗拉强度提高3.5%,伸长率提高50%,力学性能显著增加。分析表明,微量Ca元素的添加和铜模吸铸产生的较快的冷却速度,诱发Mg-9Li双相中细小（?-Mg ?-Li）共晶组织的形成,显著提高力学性能。     

Mg-8%Li合金的高速冲击变形行为

利用Hopkinson压杆进行动态冲击压缩试验,测试了不同应变速率下Mg-8%Li合金的动态应力-应变曲线;分析了Mg-8%Li合金动态应力-应变行为的应变速率效应及其变形局部化现象与形成条件.结果表明,Mg-8%Li合金的动态应力-应变曲线随应变速率提高而先升高后降低,即Mg-8%Li合金的应力-应变行为由正应变速率效应向负应变速率效应转化,其应变速率效应转折点与显微组织中出现的变形局部化现象有密切关系,而且该合金在应变速率提高(3700/s→4600/s)后,产生变形局部化需要的应变下降(0.28→0.185),表明Mg-8%Li合金要形成变形带,必须使材料在一定的应变速率下获得相应的应变.     

添加Zr对Mg-1Ca合金组织与性能的影响

利用坩埚电阻炉熔炼制备了不同锆含量的Mg-1Ca-xZr合金(x=0、0.3、0.6,质量分数/％),并在350℃温度挤压成板材,结合显微组织分析、拉伸性能测试研究了锆含量对铸态、挤压态Mg-1Ca-xZr合金组织和性能的影响.结果表明:随着锆含量的增加,合金铸态组织逐渐细化,强度、塑性提高.挤压后的Mg-1 Ca-0...     

拉伸速率对2A40合金拉伸性能的影响

研究了拉伸速率对经固溶+人工时效热处理后的2A40合金拉伸性能的影响.结果表明,2A40合金经固溶+人工时效处理后,随着拉伸速率的增大,其强度逐渐升高,塑性有所降低,显微组织中析出相有所细化.其原因可能是,随着拉伸速率的增大,试样温度升高,在拉伸过程中还有细小的析出相析出;随着变形量的增大,位错快速增殖而缠结及对位错运动阻力导致位错运动阻力增大,引起强度的升高和塑性的降低.     

不同拉伸速度对Mg-3Zn-Y合金导热性能的影响

采用定向凝固技术,研究了一定温度梯度下不同拉伸速度对Mg-3Zn-Y合金导热性能的影响。研究表明,随着拉伸速度的增加,柱状晶的平均宽度逐渐变窄,合金的热导率先增加后降低。     

纯Mg和Mg-15Li合金在弱碱性NaCl溶液中的腐蚀行为

    采用开路电极电位与时间的关系曲线、极化曲线、电化学阻抗谱、扫描电子显微镜及失重法等手段研究了纯Mg和Mg-15Li合金在pH=10.5的3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明：在弱碱性的环境下,纯Mg和Mg-15Li合金均不耐腐蚀,腐蚀初期,纯Mg比Mg-15Li合金的耐蚀性高一些,经过24h腐蚀后,纯Mg表现为特异活性点的腐蚀,腐蚀坑大而深,Mg-15Li合金则表现为全面点腐蚀.     

高应变速率轧制对Mg-4Zn合金组织及性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、浸泡质量损失和拉伸测试等手段研究了高应变速率轧制对Mg-4Zn合金微观组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明:固溶处理后进行高应变速率轧制,Mg-4Zn合金发生了均匀的动态再结晶,平均晶粒尺寸为4μm,力学性能明显改善,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为286 MPa、180 MPa和27.4%。固溶态、轧制态合金由于第二相含量及尺寸明显小于铸态,腐蚀方式为较均匀的丝状腐蚀,耐蚀性大大提高。Hank’s溶液中浸泡15 d实验表明,轧制态耐蚀性最佳,平均腐蚀速率为0.25 mg/(cm~2·d),约为铸态的1/5;其剩余抗拉强度最高为215 MPa,远高于铸态和固溶态。     

室温轧制与退火工艺对Mg-10Li-1.5Zn合金组织和性能的影响

采用真空感应电炉熔炼、锂盐覆盖、氩气保护等工艺,在720℃制备出超轻Mg-10Li-1.5Zn合金,在室温下进行轧制,随后进行退火处理。利用金相显微镜、SEM和万能拉伸机分析了Mg-10Li-1.5Zn合金形变和退火后的微观组织和力学性能。试验结果表明,室温下轧制变形可以显著提高合金的力学性能,合金经58%变形量室温轧制后,与铸态组织相比合金的力学性能明显提高,抗拉强度达到182 MPa,屈服强度达到169 MPa,伸长率达到25%,相比铸态Mg-10Li-1.5Zn合金分别提高了42.8%、76.4%、6.5%;合金经过65%冷轧变形不同温度退火后,抗拉强度和屈服强度逐渐降低,伸长率先升高随后略有下降,150℃退火1 h伸长率达到最大值为43%。     

Pr对Mg-0．6Zr合金组织和力学性能的影响

用金属型铸造的方法制备得到由α-Mg及Mg12Pr组成的复相镁合金,利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等对合金显微组织和相组成进行了研究,通过拉伸试验测试了所制备合金的室温力学性能.研究发现,少量Pr可以细化Mg-0.6Zr合金晶粒,并生成强度较高的金属间化合物,Mg-0.6Zr-0.6Pr合金同时具有最高的抗拉强度和伸长率,分别比Mg-0.6Zr合金提高了9.8%和118%,其屈服强度则提高了42%.     

Cd对Mg-0.6Zr-0.4Zn合金力学性能和阻尼性能的影响

采用扫描电镜、X射线衍射仪及动态热机械分析仪研究了Cd对Mg-0.6Zr-0.4Zn合金力学性能及阻尼性能的影响.结果表明,加入Cd后,Mg-0.6Zr-0.4Zn合金的强度变化不大,伸长率明显提高,断裂方式由解理断裂转变为准解理断裂;同时合金的阻尼性能有所提高,在晶粒粗化和溶质原子增多的相互作用下,当Cd含量小于0.6%时,合金阻尼性能随Cd含量的增加而增大;超过0.6%后增幅减缓.合金的阻尼行为可按G-L位错钉扎理论解释.