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。     

n-SiC_p/AZ91D镁基复合材料高温力学性能

采用机械搅拌和高能超声处理法制备了n-SiCp/AZ91D镁基复合材料,测试了复合材料的室温及高温力学性能。结果表明,n-SiCp的加入能显著提高复合材料的高温力学性能,当n-SiCp加入量为1.5%时,复合材料的抗拉强度和伸长率都达到最大值。随着温度的升高,复合材料的强度降低,伸长率增加。断口形貌观察表明,复合材料的断裂方式由室温下的准解理断裂转变为高温下的韧性断裂。     

碳化钽(TaC)增强AZ91镁基复合材料的制备及其力学性能研究

利用粉末冶金法制备不同含量(0.2wt％,0.4wt％,0.8wt％)碳化钽(TaC)颗粒增强的AZ91镁基复合材料,采用XRD、SEM、万能材料试验机对AZ91基体与TaC/AZ91复合材料的物相、宏观织构、力学性能以及断口进行表征.结果 表明,TaC的加入有效地细化了基体的晶粒尺寸,促进了中间相β-Mg17Al12...     

热处理对SiCp/AZ61镁基纳米复合材料阻尼性能的影响

实验采用自行设计的高能超声装置制备SiCp/AZ61镁基纳米复合材料(MMNCS),并对制备的复合材料进行了阻尼性能测试。研究时效处理(T5)、固溶处理(T4)及固溶后时效处理(T6)3种不同热处理工艺,对挤压态n-SiCp/AZ61 MMNCs阻尼性能的影响。研究表明,不同的热处理工艺对n-SiCP/AZ61复合材料阻尼性能的影响较显著。与挤压态的n-SiCP/AZ61复合材料相比,T4态和T6态与应变相关部分的阻尼得到了较大幅度提升。在T6态时,随着时效时间的延长,复合材料的阻尼性能下降。不同热处理工艺对AZ61镁合金阻尼性能的影响规律,室温可通过G-L理论,高温时可由界面阻尼机制很好的解释。     

碳纳米管(CNTs)增强AZ91镁基复合材料组织与力学性能研究

采用低温粉末冶金及热挤压工艺制备了具有超细晶组织的0.1%CNTs/AZ91 (质量分数)镁基复合材料。通过SEM、XRD、TEM对镁基复合材料的微观组织进行了表征,并对其室温力学性能进行测试。结果表明:CNTs在复合材料中分布均匀,CNTs的加入使得复合材料的晶粒尺寸从0.552μm细化到0.346μm,并促进了β相的析出,同时弱化了基面织构。复合材料的抗压强度和屈服强度分别达到了617和445 MPa,较基体提高了8.8%和7.2%;其抗拉强度和屈服强度分别达到了393和352 MPa,与基体相比分别提高了4.5%和6.0%。对强化机制进行分析,发现细晶强化和载荷传递是0.1%CNTs/AZ91复合材料的主要强化机制。     

SiC_p尺寸对AZ91D镁基复合材料显微组织和力学性能的影响

采用搅拌铸造法制备了不同尺寸的SiCP增强AZ91D镁基复合材料,并对其显微组织和力学性能进行了研究。结果表明,当SiCp加入量为2%,SiC颗粒尺寸为0.5μm时,SiCp/AZ91D镁基复合材料晶粒细小,分布均匀。复合材料的抗拉强度达到150.6 MPa,与AZ91D基体相比提高了57.6%,但伸长率有所降低。     

挤压铸造SiC_p/AZ91D镁基复合材料的试验研究

以AZ91D镁合金和平均颗粒尺寸为0.5μm的SiC颗粒分别作为基体和增强相,通过全液态搅拌铸造法和挤压铸造法结合制备出SiC颗粒增强镁基复合材料。力学性能测试结果显示:当模具温度为200℃、保压时间为15 s时,SiCp/AZ91D镁基复合材料抗拉强度最高为157 MPa;金相显微组织显示,碳化硅颗粒可作为镁合金凝固时异质形核的中心,也可能会随着凝固时固液界面的推移,使SiC颗粒处于晶界处;存在SiC颗粒团聚现象,这是其抗拉强度降低的原因;SiCp/AZ91D镁基复合材料在室温下拉伸时的断口形貌呈现脆性断裂特征;热处理工艺为固溶处理温度420℃,保温20 h空冷,时效处理温度200℃,保温8 h空冷,经过热处理后,镁基复合材料的抗拉强度均有所提高,最高可提高48.95%。     

石墨烯纳米片/AZ91D镁基复合材料腐蚀行为

研究了固溶处理后不同石墨烯纳米片(G_nps)含量的AZ91D镁基复合材料在模拟体液(SBF)中的腐蚀行为。结果表明,随着G_nps含量的增加,镁基复合材料的固溶组织晶粒细化程度先增大后减小,耐腐蚀性也随着晶粒细化程度增加而增大。电化学试验结果表明,当G_nps质量分数为0.6%时,耐腐蚀性能最好,腐蚀电流密度(J_corr)降低至1.06×10^-4 A/cm²。研究表明,G_nps做为增强体对镁合金腐蚀性能的改善具有潜在价值。     

搅拌铸造金属Ti颗粒增强AZ91D复合材料的组织与力学性能

采用光学显微镜、扫描电子显微镜和室温拉伸力学性能测试研究了搅拌铸造制备金属Ti颗粒增强AZ91D复合材料的搅拌温度(580 ～ 710℃)、速度(300 ～ 500 rpm)和时间(10 ～ 30 min)对Ti颗粒分布均匀性、微观组织和力学性能的影响.试验结果表明,复合材料铸锭底部的Ti颗粒体积分数比顶部高,提高搅拌...     

碳纤维增强AZ91D复合材料微观组织

采用压力浸渗法制备碳纤维增强AZ91D镁基复合材料,利用扫描电子显微镜、能谱分析仪、透射电子显微镜等分析测试手段对其微观组织进行研究.结果表明,基体镁合金中的Al元素在界面处发生偏聚.随着纤维石墨化程度提高,界面反应程度降低,界面反应物Al4C3的量逐渐减少.由于受到复合材料制备过程中产生的热应力以及制备压力的共同作用,致使基体镁合金发生塑性变形,在近界面区形成大量的位错.在远离界面的基体合金中存在大量块状和杆状的a-Mg17Al12析出相.     

混合稀土对压铸AZ91D合金的组织及力学性能的影响

研究了不同添加量的混合稀土对压铸AZ91D合金的组织和力学性能的影响。添加混合稀土后,常温力学性能没有明显改善。在100℃时,混合稀土含量为0.4%的压铸AZ91D合金的力学性能与不含混合稀土的试样几乎相等。在170℃时,混合稀土含量为0.4%的压铸AZ91D合金的抗拉强度、屈服强度及伸长率分别为206MPa、142MPa、26%,比不含混合稀土的压铸AZ91D试样的力学性能分别提高15.7%、10%及30%。这是因为添加适量的混合稀土后,形成热稳定性较高的强化相,增加了位错滑移阻力并阻碍裂纹扩展,镁基体中稀土元素起到固溶强化作用,从而提高镁合金的高温抗拉强度。     

工艺参数和热处理对压铸AZ91D力学性能的影响

研究了工艺参数和热处理对压铸AZ91D合金力学性能的影响。试验结果表明，AZ91D合金在普通冷室压铸机条件下可以得到的力学性能为：σb=232MPa,δ5=3.1%,HBS为76，Ak=5.1J。热处理后的力学性能可达到：σb=243MPa,δ5=4.6%,HBS=65,Ak=19J。通过改善合金液品质和控制压铸工艺参数可以获得满足装饰性或功能性要求的镁合金压铸件，并可通过热处理改善其力学性能。     

热处理对WE43镁合金显微组织和力学性能的影响

采用低压铸造制备了WE43镁合金,使用OM、SEM、EDS研究了热处理前后合金的显微组织及元素分布情况,并对其力学性能进行测试,分析热处理对其力学性能的影响。结果表明,WE43镁合金铸态组织主要由α-Mg基体和晶界上的Mg₂₄Y₅共晶相组成。经过520℃×10h+225℃×14h热处理后,WE43镁合金主要由α-Mg基体、方块相团簇、少量残余Mg₂₄Y₅共晶相及针状的时效析出相组成。与铸态合金相比,热处理后WE43镁合金的抗拉强度和屈服强度显著提高,分别达到305.9 MPa和191.8 MPa,但伸长率下降至3.1%。     

基于消失模铸造的AZ91D镁合金振动改性研究

研究了机械振动处理技术对AZ91D镁合金在消失模铸造条件下组织形貌以及力学性能的影响，并探讨了振动细化机理。结果表明：机械振动能显著地细化AZ91D合金的铸态组织，改善其力学性能，提高其抗拉强度，当激振力为1．5kN时，合金抗拉强度最高，而当激振力进一步增加时，由于组织中出现微观缩松，强度有所降低。     

Y对AZ81镁合金组织和力学性能的影响

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(质量分数为1%～4%)对AZ81镁合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,适量(1%～2%)Y的加入使AZ81镁合金的组织明显细化,β(Mg17Al12)相减少,同时析出了针状和粒状的化合物Al2Y。经时效处理后,随着Y含量增加,在室温和150℃时,合金的拉伸强度和伸长率基本上呈先升后降的趋势。当Y含量为2%时,合金在室温下的拉伸强度和伸长率达到最大,分别为277MPa和11%;Y含量为1%时,合金在150℃时的高温强度和伸长率达到最大,分别为220MPa和12.4%。Y主要是通过固溶强化、析出强化和细晶强化提高了合金的室温和高温强度,改善了合金的塑性。     

脉冲电流对AZ91镁合金凝固组织和力学性能的影响

通过调节脉冲电流峰值电压,研究了脉冲电流峰值电压对AZ91镁合金凝固组织和力学性能的影响,并与MgCO3变质处理进行了对比。结果表明,随着脉冲电流峰值电压的增大,合金的凝固组织愈加细化,力学性能不断提高;当脉冲电流峰值电压达到2000V时,脉冲电流处理试样的抗拉强度比未处理试样提高了25%、伸长率提高了128%,比变质处理的抗拉强度提高了4%、伸长率提高了14%。     

锶、钛对稀土改性压铸AZ91合金组织与性能的影响

研究了微量Sr、Ti对压铸AZ91合金微观组织与性能的影响。结果发现,与AZ91镁合金相比,添加稀土后,合金的强度提升、塑性下降。进一步添加Sr后,合金因组织细化而使塑性提升,但强度及耐腐蚀性降低。进一步添加Ti元素,则抑制了Sr元素的不利影响,并使合金保持良好的塑性。通过多元微合金化的方法使AZ91+RE+Sr+Ti合金达到最佳的综合性能。微观组织随组分添加而发生演变是材料性能变化的主要原因。     

热处理对直接挤压铸造Al-5Cu合金力学性能和组织的影响

研究了固溶处理（T4）与固培＋人工时效处理（T6）对直接挤压铸造Al-5Cu合金力学性能和显微组织的影响。结果表明，挤压铸造加快了合金热处理过程中原子的扩散速度、缩短了热处理时间，通过热处理可以改变合金的组织结构进而影响合金的力学性能．与铸态相比，在525～530℃下保温4h固溶处理后合金的力学性能明显提高，而且随着保温时间的增加略有上升，保温15h时达到最佳值．合金的抗拉强度（σb）和伸长率（δ5）可以达到389．6MPa和10．8％。固溶处理后挤压铸造Al-5Cu合金表现出明显的自然时效特征，在自然环境中铜原子易于析出形成具有很强强化效果，且能稳定存在的GP区和θ＂矿相，这些细小弥散分布的强化相使得合金处于固溶＋自然时效状态下较T6状态下具备更好的力学性能。     

SiC颗粒增强铝基复合材料的显微组织与力学性能

采用压铸浸渗法制备了体积分数为50%的SiC/Al-5.3Cu-0.8Mg-0.6Ag-0.5Mn耐热铝基复合材料.通过拉伸测试与组织观察,研究了高体积分数SiC颗粒增强对基体合金的显微组织与力学性能影响.结果表明,在基体Al-5.3Cu-0.8Mg-0.6Ag-0.5Mn合金中掺入高体积分数的SiC颗粒后,复合材料的时效硬化与拉伸性能得到了大幅度的提高,185 ℃峰时效处理后的抗拉强度从356 MPa增大到520 MPa.SiC/Al-5.3Cu-0.8Mg-0.6Ag-0.5Mn复合材料的组织致密,分布均匀,其断裂方式包括界面脱开、基体韧断和增强体开裂.高体积分数SiC颗粒的增强并不改变基体合金的时效析出过程,析出相由Ω相和少量θ＇相组成,但SiC颗粒与基体之间发生了界面反应,生成了纳米级的Al4C3化合物.