Mg-6Zn-xCu铸造合金的显微组织及力学性能研究

采用金属型铸造方法制备了Mg-6Zn-xCu(x=1%、3%、5%)镁合金,并通过光学显微镜、X射线衍射和扫描电镜及力学性能测试等手段研究了Cu含量对合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明:Cu在合金中主要以CuMgZn相存在,且随着Cu量的增加,其数量增加;在凝固过程中,CuMgZn富集在已结晶的α-Mg表面,阻碍了其长大,从而细化了晶粒,但过量的CuMgZn偏聚晶界偏聚,引起局部的应力集中,对合金的力学性能产生负面影响;随着Cu含量的增加,合金的力学性能逐渐降低,加入1%Cu时,合金的抗拉强度和伸长率达到最大值,分别为208MPa和13.5%;随着Cu含量的增加,拉伸断口由准解理断裂向解理断裂和沿晶断裂转变。     

Sn对AM60镁合金显微组织及力学性能的影响

分析了Sn对AM60镁合金显微组织及力学性能的影响。结果表明：AM60镁合金中加入Sn形成的Mg：Sn颗粒相能够细化合金晶粒,晶间组织β相由连续网状转变为不连续,提高了合金的力学性能。当Sn质量分数为1．2％时,合金的力学性能最佳,合金拉伸断裂方式由解理断裂变为准解理断裂;随着Sn元素含量的继续增加,其力学性能又逐渐降低。     

Sr含量对AM80镁合金显微组织和力学性能的影响

采用OM、XRD、SEM和EDS研究不同Sr含量对AM80合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,Sr在晶界处发生偏聚,使晶粒长大受阻,从而细化α-Mg基体,Sr在枝晶尖端的富集改变了初生相α-Mg的形貌。随Sr含量增加,出现新相Al4Sr,β-Mg17Al12相含量不断降低直至完全消失。添加Sr可使AM80镁合金的室温力学性能得到明显改善,添加1.5%Sr(质量分数)时效果最好,其抗拉强度和伸长率分别达到最大值160 MPa和15.04%。随Sr含量的增加,AM80镁合金断裂方式由解理断裂向韧性断裂、再向解理断裂方式转变。     

Al-Cu系合金的真空压铸及热处理

为了弥补目前Al-Cu系铸造合金应用于压铸成形时韧性不足问题,进行了ZL201合金的压铸及热处理的试探性研究,研究了Cu含量及T6热处理工艺对Al-Cu系合金普通压铸和真空压铸合金拉伸性能的影响。结果表明：Cu含量为4.6wt%的试样拉伸性能优于Cu含量为5wt%的试样;T6热处理后,普通压铸和真空压铸试样抗拉强度都有较大提高,伸长率下降,且真空压铸试件综合力学性能提升幅度较普通压铸大;T6热处理使得合金的微观断裂形式从脆性的准解理断裂变为准解理和韧窝的混合断裂。     

Al对Mg-5％Cu合金显微组织及力学性能的影响

通过光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、能谱分析仪及万能力学试验机等研究了不同Al含量(1％、3％、5％)对Mg-5％Cu合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:在Mg-5％Cu合金中添加Al元素后,显微组织得到明显细化;当Al含量为5％时,其主要相组成为α-Mg基体相、β-Mg17Al12相、Al2Cu相和AlCuMg三元相;随着Al含量的增加,合金的抗拉强度逐渐上升,Mg-5％Cu-5％Al合金的抗拉强度最高,为192MPa;而伸长率呈逐渐下降的趋势.     

Ca对铸态Mg-5Sn-3Al-2Zn合金组织与性能的影响

利用XRD、SEM、OM等手段,对不同Ca含量的铸态Mg-5Sn-3Al-2Zn合金的组织、力学性能及断口进行了研究与分析。结果表明,不同Ca含量的Mg-Sn-Al-Zn合金主要由α-Mg、Mg2Sn、CaMgSn、Al2Ca相组成。当Ca含量为1.0%时,合金的室温力学性能最高;当Ca含量达到2.0%时,合金基体中分布有大量粗大针状、棒状的CaMgSn和Al2Ca等相,其力学性能大幅度下降;其断裂机制均为解理和准解理断裂。     

Sn对镁合金显微组织和力学性能的影响

研究了Sn元素对镁合金显微组织、物相和力学性能的影响。结果表明,当Sn含量达到4%时,使得合金组织晶粒细化,合金的综合力学性能得到了改善,其抗拉强度和伸长率分别达到了112.9 MPa和10%。在铸态合金中发现了鱼骨状的共晶组织(α-Mg+Mg2Sn)、杆状的离异共晶组织Mg2Sn和球形颗粒状的第二相Mg2Sn。此外,随着Sn含量的增加,合金室温下的断裂模式由解理断裂向准解理断裂,再向沿晶断裂转变。     

高锌Al-Zn-Cu合金中Zn的存在形式及其对力学性能的影响

采用熔铸法制备了Zn含量分别为12wt%、14wt%、16wt%和18wt%的4种高锌Al-Zn-Cu合金,并对合金的显微组织、相组成和力学性能进行了详细分析,重点探讨了合金中Zn的存在形式及其对力学性能的影响。结果表明,4种不同锌含量的合金均由花瓣状的α-Al枝晶和晶界相Al2Cu组成,尽管Zn含量的增加导致晶界Al2Cu相的数量增加以及α-Al枝晶的细化,但Zn主要以固溶形式存在于固溶体相α-Al中。Zn含量的增加显著提高Al-Zn-Cu合金的强度而明显降低塑性的主要原因可归于Zn对α-Al固溶体的固溶强化效应。Al-Zn-Cu合金的断裂由韧窝状断裂向解理断裂转变。     

Cu对AlSi10.5合金力学性能及电导率的影响

在Al Si10.5合金中加入Cu,研究了合金元素Cu对Al Si10.5合金压铸态的组织、力学性能及电导率的影响。结果表明,Al Si10.5合金压铸态的硅相呈短杆状。随着Cu元素的加入,形成Al2Cu相,其集聚在晶界上,硅相由短杆状变成蠕虫状,并有偏聚趋势;随着Cu含量的上升,合金的抗拉强度和硬度增大,伸长率和电导率下降。     

镁含量对挤压铸造Al-10Si-2.5Cu-xMg合金显微组织及力学性能的影响

通过添加不同含量的镁制备出Al-10Si-2.5Cu-xMg(x=0.5%,1.0%,1.5%和2.0%)合金,研究镁含量对Al-10Si-2.5Cu合金组织及力学性能的影响。结果表明:随着镁含量的增加,铸态合金显微组织中的共晶硅得到了细化,而T6热处理使得合金显微组织中的硅相溶断并且球化;当镁含量为1.5%时,铸态和T6态合金的抗拉强度分别达到最大值290 MPa和305 MPa;铸态合金的硬度在镁含量为2.0%时达到最大值112 HV5,T6态合金的硬度在镁含量为1.5%时达到最大值127 HV5;铸态合金的拉伸断口中存在一定量的解理面和少量的韧窝,断裂方式由准解理断裂向脆性断裂转变。     

Effects of Cu addition on microstructure and mechanical properties of as-cast Mg-6Zn magnesium alloy

The application of Mg-Zn binary alloys is restricted due to their developed dendritic microstructure and poor mechanical properties. In this study, an alloying method was used to improve the mechanical properties of Mg-Zn alloy. The Mg-6Zn magnesium alloys microalloyed with varying Cu content(0, 0.8, 1.5, 2.0 and 2.5wt.%) were fabricated by permanent mould casting, and the effects of Cu content on the microstructure and mechanical properties of as-cast Mg-6Zn alloys were studied using OM, SEM, XRD and tensile tests at room temperature. The obtained results show that the addition of Cu not only can refine the grains effectively, but also can modify the eutectic morphology and improve the mechanical properties of the alloys. The main phases of the studied alloys include α-Mg, MgZn_2, Mg_2Cu and CuMgZn. When the content of Cu exceeds 0.8wt.%, Mg_2Cu phase appears. Meanwhile, the eutectic morphology is modified into dendritic shape or lamellar structure, which has an adverse effect on the tensile properties. Furthermore, among the investigated alloys, the alloy containing 0.8% Cu shows an optimalultimate tensile strength of 196 MPa, while the alloy with 1.5wt.% Cu obtains an excellent elongation of 7.22%. The experimental alloys under different Cu contents show distinguishing fracture behaviors: the fracture of the alloy with 0.8wt.% Cu reveals a mixed mode of inter-granular and quasi-cleavage, while in other investigated alloys, the fracture behaviors are dominated by cleavage fracture.     

Mg-9Zn—xAl合金的显微组织和力学性能

借助金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、显微硬度计及电子万能试验机等研究了Mg-9Zn-xAl（x=2％、4％、6％）合金的显微组织和力学性能。试验结果表明：随着Al含量的增加,晶粒尺寸呈不断减小的趋势,合金中的第二相由断续状分布向连续网状转变;当Al含量为2％和4％时,合金主要由α-Mg基体相、τ-Mg32（Al,Zn）49相和MgZn相组成,当Al增加到6％时,合金主要由α-Mg基体相、τ-Mg32（Al,Zn）49相和少量Mg5Zn2A12相组成。抗拉强度随着Al含量的增加呈先增大后减小的趋势,当Al含量为4％时,抗拉强度为171MPa;伸长率和硬度随着Al含量的增加而逐渐增加,当Al含量为6％时,硬度为133HV。     

热处理工艺对ZC63镁合金组织及性能的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和力学万能试验机等研究了ZC63镁合金在不同热处理工艺下的显微组织和力学性能的变化规律。结果表明:ZC63镁合金铸态组织主要由α-Mg和呈网状分布的CuMgZn相组成;经热处理后,强化相主要由颗粒状的CuMgZn和Mg2Zn3相组成。实验合金在445℃固溶24 h后,随着时效温度的升高,合金的抗拉强度和硬度值都逐渐降低,但在180℃时效20 h,伸长率最高,达到17.2%。热处理后合金的拉伸断口形貌中分布有颗粒状CuMgZn析出相,阻碍了晶界和位错的运动,裂纹沿着颗粒状析出相的边界以及内部扩展。     

热处理工艺对高真空压铸Mg–8Gd–3Y–0.4Zr镁合金组织及力学性能的影响

研究T4和T6热处理状态下高真空压铸Mg-8Gd-3Y-0.4Zr（质量分数,%）合金的微观组织、化合物含量、力学性能及断裂行为。铸态Mg-8Gd-3Y-0.4Zr合金微观组织主要由α-Mg和共晶Mg24（Gd,Y）5化合物组成。经固溶处理后,共晶化合物大量溶解于镁基体,合金主要含过饱和α-Mg及方块相。固溶合金中方块相的含量随固溶温度的升高而增大,力学性能也有所提高。根据微观组织结果,确定475℃,2 h为Mg-8Gd-3Y-0.4Zr合金最优固溶方案。合金的最佳屈服强度为222.1 MPa,延伸率可达15.4%。铸态,T4状态下和T6状态下合金的拉伸断裂模式为穿晶准解理断裂。     

Microstructure,tensile properties and compressive creep resistance of Mg-(5-8.5)%Sn-2%La alloys

The microstructure,tensile properties and compressive creep resistance of permanent-mould cast Mg-(5-8.5)%Sn-2%La (mass fraction) alloys were investigated.The results show that Mg-(5-8.5)%Sn-2%La alloys are all composed ofα-Mg phase, Mg_2Sn and Mg-La-Sn compounds.Compared with those of Mg-5%Sn binary alloy,the grain size and the content of Mg_2Sn compound in Mg-5%Sn-2%La alloy are decreased.With the increase of Sn content in Mg-(5-8.5)%Sn-2%La alloys,the content of Mg_2Sn compound increases,while that of...     

Ce含量对Mg-Li-Al-Zn合金显微组织和拉伸性能的影响(英文)

制备了Mg-5Li-3Al-2Zn-xCe(x=0-2.5;质量分数,%)铸态合金,并将所得合金分别于300°C和370°C进行均匀化和固溶处理;研究固溶处理后合金显微组织和拉伸性能的变化。结果表明,合金中加入Ce后出现Al2Ce/Al3Ce析出相,此时合金主要由α-Mg、Al2Ce、Al3Ce和AlLi相组成;固溶处理后合金中AlLi和Al-Ce析出相数量减少。析出相的数量与形态对合金的力学性能十分重要,含有1.0%Ce的合金获得了优良的拉伸性能。固溶处理后Mg-5Li-3Al-2Zn-0.5Ce合金的强度和伸长率都得到了大幅度的提高,这是因为合金在固溶处理后由于基体中的溶质原子增加而获得良好的固溶强化作用。     

Effects of trace Cr on as-cast microstructure and microstructural evolution of semi-solid isothermal heat treatment ZC61 magnesium alloy

The content and kind of trace elements in magnesium alloys have important effects on their ascast and semi-solid microstructures. In this research work, effects of trace Cr on as-cast and semi-solid microstructures of ZC61 magnesium alloy were investigated by metal mold casting and semi-solid isothermal heat treatment. The results show that the addition of Cr can refine the α-Mg phase without generating a new phase, noticeably change the eutectic phase, and decrease the average size of solid particles at the same isothermal heat treatment conditions. Non-dendritic microstructures of all alloys are constituted of α_1-Mg phases, α_2-Mg phases and eutectic phases after water quenching. With isothermal temperature increased or holding time prolonged, the eutectic microstructure(α-Mg+MgZn_2+CuMgZn) at the grain boundaries in as-cast alloy is melted preferentially and then turned into semi-solid non-dendritic microstructure by processes of initial coarsening, microstructure separation, spheroidizing and final coarsening. Especially when the ZC61-0.1 Cr alloy was treated at 585 ℃ for 30 min, the ideal non-dendritic microstructure can be obtained, and the corresponding solid particle size and shape factor were 37.5 μm and 1.33, respectively. The coarsening process of solid α-Mg phase at higher temperature or longer time, which is affected by both combining growth and Ostwald ripening mechanism, is refrained when Cr is added to the ZC61 alloy.     

Sr含量对Mg-Li-Al-Mn合金显微组织及力学性能的影响

利用真空感应炉在氩气保护下,设计与制备Mg-8Li-3Al-0.5Mn-xSr（x=0-1.0）合金,并将其进行热挤压处理。分别研究合金铸态与挤压态显微组织和拉伸性能。结果表明：LAM830合金主要含有α-Mg,β-Li,Al2Mn3和LiMgAl2相。在加入Sr后合金中出现Al-Sr析出相。Sr对铸态合金α-Mg基体的二次枝晶臂有明显细化效果。经过热挤压处理的合金组织远优于铸态的合金组织。金属间化合物的含量与形态对合金力学性能的影响很大,其中挤压态的LAM830-0.5Sr具有最佳的伸长率（22.43%）,LAM830-0.75Sr合金具有最佳的抗拉强度（265.46 MPa）。     

Effect of Sb on the grain refinement and tensile properties of Mg-10Zn-5AI alloys

In the present research, the Sb-alloying method was adopted, and the grain refinement and tensile. properties of as-cast Mg-10Zn-5AI alloys with varying Sb addition were investigated. The results showed that with the Sb addition, a new phase (Mg3Sb2) of high melting point forms in the alloy beside the α-Mg matrix, τ-Mg32(AI, Zn)49 phase and φ-Al2Mg6Zn2 phase. With an appropriate amount of Sb addition, the morphologies of the secondary phases and the matrix are changed and the grains are refined. When Sb addition is 0.6wt.%, both ambient and high temperature tensile strengths of the alloy reach their maximum. The hardness of the alloy increases with the increasing of Sb addition. With proper addition of Sb, the tensile failure mode of the alloy changes from cleavage fracture to quasi-cleavage fracture, showing good enhancement effect.     

铸态Mg-4Al-4Si合金的显微组织与力学性能

摘 要:采用重力铸造法制备Mg-4A1-4Si(AS44)镁合金,研究铸态合金的显微组织和室温力学性能.结果表明,铸态AS44合金主要由α-Mg基体、β-Mg17Al12相及Mg2Si相组成;Mg2Si粗大的呈树枝状、块状和汉字状3种形态;铸态合金的硬度为66.5 HV3,室温抗拉强度为108.8 MPa,屈服强度为72.3 MPa,伸长率为2.6％;拉伸断裂形式为准解理脆性断裂.