加热方式对AZ31镁合金定向凝固组织影响研究

采用螺旋型硅碳管加热和中频感应加热两种方式对AZ31镁合金进行定向凝固实验,通过调节拉伸速率和加热温度控制定向凝固组织,并对两种加热方式的结果进行对比分析.实验发现:采用中频感应加热方式能够获得较为理想的定向凝固组织,当加热温度为873℃,拉伸速率为8 μm/s时,组织状态较好.     

AZ31镁合金定向凝固的有限元模拟

定向凝固技术是获得新型功能材料的一种重要手段。基于有限元算法,对采用传统法和定向凝固法铸造的AZ31镁合金内部温度、应力、应变分别进行了仿真模拟。结果表明,采用定向凝固法铸造的AZ31镁合金,其内部温度为单相分布,更有利于形成柱状晶,从而提高Az31镁合金的性能。     

AZ91镁合金定向凝固工艺及组织研究

研究表明:在定向凝固过程中,温度梯度是重要参数之一,代表了定向凝固设备的主要性能指标;温度梯度越高,其定向凝固组织的连续性就越好。     

定向凝固AZ31镁合金晶粒取向及力学性能研究

采用自行设计的定向凝固装置制备了AZ31镁合金铸件,通过金相观察、XRD分析和室温压缩试验,研究定向凝固工艺对AZ31镁合金晶粒取向和常温力学性能的影响。结果表明:定向凝固制备的AZ31镁合金铸件具有柱状晶组织,第二相呈球状弥散分布于晶粒内部。由于温度梯度的影响,晶体规律性地定向生长,呈现较明显的[1010]择优取向。该铸件在常温力学性能和塑性成形性能上表现出各向异性的特点。     

定向凝固AZ91镁合金工艺方法研究

改进了AZ91镁合金定向凝固的一个方法。采用这种方法制备出了在受控凝固条件下AZ91镁合金微观结构的试样。AZ91镁合金的主要成分镁和铝与石英、陶瓷铸型和金属型材料发生剧烈的化学反应。采用综合的措施,包括涂料保护选定的钢管材料和限制熔融温度等,能保持定向凝固前沿的温度梯度。     

磁场对AZ80镁合金凝固组织的影响

研究了在直流磁场及频率为10 Hz、30 Hz交流磁场作用下AZ80镁合金凝固组织、合金元素在晶内含量及合金硬度的变化。结果表明,AZ80镁合金经交流磁场处理后,晶粒明显细化,晶界变窄,夹杂物的尺寸显著减小;经直流磁场处理后,晶粒大小没有明显变化,但晶界变窄,夹杂物的尺寸减小。无论经交流磁场还是直流磁场处理后,Al和Zn在晶粒内部的含量均比未经磁场处理有了明显增加。此外,经磁场处理后,合金硬度有一定程度的提高。初步阐明了这些现象产生的原因。     

熔体过热处理对AZ31镁合金凝固组织的影响

研究750、800、850、900和950℃不同熔体过热处理温度对AZ31镁合金凝固组织的影响规律.利用光学显微组织定量分析经不同温度过热处理所得AZ31镁合金的二次枝晶间距等组织特征差异;开发一种采用能谱分析结果计算Mg、Al和Zn等主要元素在一个枝晶单元内各个特征区域质量分数的方法,用以测评不同过热温度下凝固组织的成分均匀性.结果表明:当过热温度从750℃增加到900℃时,成分偏析减少,铸态组织中二次枝晶间距从13μm减小到9μm,多点随机显微硬度的平均值从36.5 HV增大到42.6 HV;AZ31镁合金较理想的熔体过热处理温度为900℃.     

电磁搅拌对镁合金AZ91D凝固组织的影响

利用自制的电磁搅拌装置和淬火技术，研究了励磁电压和搅拌时间对镁合金AZ91D凝固组织的影响。结果表明：增加励磁电压和延长搅拌时间均有利于花瓣状和团块状的初生α—Mg相形成。电磁搅拌极大地改变了熔体中的传热和传质过程，影响了晶体的形核和生长，从而决定了凝固组织。     

缓慢凝固速度对AZ91D镁合金组织的影响

为了探讨AZ91D镁合金在较慢凝固冷却速度下的组织,对其进行了缓慢凝固处理.利用金属凝固原理分析了AZ91D镁合金的凝固过程和在较慢凝固速度下枝晶偏析减轻的原因.结果表明,随凝固冷却速度的降低,析出相β-Mg12Al12由连续网状分布逐渐变成沿晶界断续的条块状分布,凝固过程中的偏析现象逐渐减轻.当冷却速度最低达到0.0030K/s时,组织中β相的体积分数仅为2%,但晶粒明显长大.     

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%。     

交流电磁场对AZ80镁合金组织结构的影响

研究了在交流磁场下凝固的AZ80镁合金晶内溶质含量及凝固组织的变化。实验结果表明:与未施加磁场的试样相比,经过交流磁场处理后,AZ80镁合金中Al、Zn二种溶质元素在晶粒内部的含量均增加。此外,在交流磁场作用下,晶粒细化,夹杂物的尺寸和数量也有所减少,10Hz比30Hz的效果更加明显;晶界有所变窄,其中10 Hz的最显著。     

超声振动功率对AZ31B镁合金铸锭凝固组织的影响

采用熔体超声处理及底部水冷工艺,在不同功率参数条件下制备了AZ31B镁合金铸锭,用定量金相系统测定和比较凝固组织中初生α-Mg相的晶粒尺寸.结果表明,随着超声功率的增加,声空化的形核作用增强,晶核数量增多.同时,声流速度加快,对结晶潜热和二次枝晶臂根部溶质的扩散、破碎枝晶的分散作用更强,α-Mg相形态由枝晶状向蔷薇状和球状转变.超声功率为600 W时,对α-Mg初生相的细化效果最佳,晶粒平均尺寸细化到93 μm.当功率升高到800 W时,由于热效应超过了对流散热作用,晶粒又变得粗化.     

直流电磁场对AZ80镁合金组织结构的影响

研究了在直流磁场下凝固的AZ80镁合金晶内溶质含量及凝固组织的变化.试验结果表明,与未施加磁场的试样相比,经过直流磁场处理后,AZ80镁合金中Al、Zn二种溶质元素在晶粒内部的含量均增加.此外,直流磁场作用下,试样宏观组织的变化不明显,晶界有所变窄.     

三维磁场对AZ91镁合金凝固组织的影响

自制了旋转磁场和行波磁场交替作用的三维磁场装置,采用正交试验方法研究励磁电压、旋转磁场和行波磁场作用时间对AZ91镁合金凝固组织的影响。结果表明:增大励磁电压和缩短旋转磁场作用时间均有利于减小晶粒平均直径和增大形状因子,行波磁场作用时间的变化对晶粒平均直径和形状因子的影响都不是很大。     

AZ31镁合金板料等温拉深

对AZ31镁合金板料在等温条件下的拉深成型性能进行了研究.结果表明:在精确控制压边力以及采用良好的润滑条件的前提下,AZ31镁合金板料在200℃以下具有良好的拉深成型能力;当成型温度为150℃时.极限拉深比为2.0.当在100℃进行拉深时,单位压边力数值最大;单位压边强度随温度的变化规律与拉深成型过程中材料的软化与硬化作用有关.     

Structure Heredity Effect of Mg-10Y Master Alloy in AZ31 Magnesium Alloy

研究了高铌TiAl合金Ti-44Al-8Nb-0.2W-0.1B-0.1Y (at％)分别与Al2O3/ZrO2/Y2O3坩埚的界面反应.测得界面反应层的厚度分别为40,170和20 μm.研究中最大的发现在于Ti-44Al-8Nb-0.2W-0.1B-0.1Y(at％)合金在3种坩埚中凝固后显微组织的转变.经测定该合金在3种坩埚中凝固获得的试样中氧含量分别为0.35,0.41和0.11 (at％).由于在合金熔化和凝固过程中,坩埚中的氧元素扩散进入合金基体,较高的氧含量导致合金显微组织发生转变,在与Al2O3和ZrO2坩埚反应的合金中发生了包晶反应.作为对比,选取一种低铌含量的TiAl合金Ti-49.5Al-2Cr-2Nb.经测定在3种坩埚中反应的氧含量分别为0.40,0.63和0.25 (at％),但是组织却没有明显的差异.