Mg-12Gd-4Y-1Zn-0.5Zr合金的显微组织和力学性能

研究了铸态、热挤压态和热挤压加时效处理的Mg-12Gd-4Y-1Zn-0.5Zr合金的显微组织特征和室温拉伸性能.结合SEM-EDS和TEM-EDS重点分析了热挤压态的合金的相组成.结果表明:合金的铸态组织主要由αVMg基体和沿晶界分布的片层状的第二相组成,经过370℃热挤压变形后,合金中第二相的分布和形貌均发生变化,200℃,70 h时效处理后第二相分布变得不规则.并发现了两种非平衡相,即片状的Mg(GdZn)5和块状的Mg3(Gd0.5Y0.5)相.热挤压变形加时效处理后合金室温抗拉强度显著提高的同时,且具有良好的延伸率.     

固溶处理对挤压态Mg-1.5Zn-0.5Y-0.5Zr合金耐蚀及力学性能的影响

为提高挤压态Mg-1.5Zn-0.5Y-0.5Zr合金的耐蚀性能,研究了不同固溶温度对其耐蚀和力学性能的影响,通过微观组织观察、电化学测试、体外浸泡实验、拉伸实验研究了固溶处理后样品的微观组织与性能。结果表明,固溶处理后合金中的W相减少,耐蚀性能提高,但当温度达到550℃时,会进一步造成晶粒粗化,降低了合金的耐蚀性能。合金的强度和塑性随着固溶温度的升高而降低。综合固溶处理后合金的耐蚀和力学性能,推荐500℃为最佳固溶处理温度。     

时效对Mg-7Gd-4Y-0.6Zn-0.6Zr合金显微组织及硬度的影响

为了提高Mg合金的强韧性和抗高温性能.文中通过显微硬度测试、差示扫描量热仪及透射电镜分析,研究了挤压Mg-7Gd-4Y-0.6Zn-0.6Zr系镁合金的显微硬度及时效析出相的结构.结果表明:钆的添加增强了Mg-Gd-Y合金的时效硬化效果,对合金时效硬化的总体规律无明显影响.透射电镜分析发现具有DO19超点阵的β″和斜方晶体β′相在合金时效硬化阶段析出,提高了合金硬度.在时效后期由于粗大的针片状1β相析出,使合金硬度下降.     

Sr对Mg-3Al-1Zn镁合金铸态组织的影响

研究了Sr对Mg-3Al-1Zn镁合金铸态组织的影响．结果表明：在Mg-3Al-1Zn合金中加入0．01％和0．05％的Sr对合金组织中合金相种类没有影响，但Sr含量为0．1％时有Al4Sr相存在．同时，加入微量Sr使合金组织中Mg17Al12相的数量减少、分布更加弥散和均匀，其中Sr含量为0．1％时合金组织中的Mg17Al12相基本上呈断续状分布．此外，研究结果还发现微量Sr对Mg-3Al-1Zn合金的组织有明显的细化作用．     

Zn对Mg-9Gd-3Y-0.5Zr合金相图及显微组织的影响

为了明确Zn元素对Mg-9Gd-3Y-0.5Zr合金的影响,采用多相平衡相计算软件Pandat计算了Mg-9Gd-3Y-xZn-0.5Zr(质量分数x=1%~6%)合金相图,分析了Zn含量对Mg-9Gd-3Y-0.5Zr合金相平衡的影响.采用示差扫描量热仪、光学显微镜、扫描电镜及能谱仪对Mg-9Gd-3Y-xZn-0.5Zr合金的相变温度及室温相组成进行了验证.结果表明:该系合金计算相变温度结果与实验测试结果基本吻合;计算和实验分析结果显示该合金室温平衡组织为a-Mg+Zr+Mg5Gd+Mg24Y5+MgZn,随着Zn含量的增加,Mg5Gd、Mg24Y5相含量逐渐增加.在非平衡凝固条件下,在晶界处生成板块状MgZn相.当Zn的质量分数为6%时,520℃,8 h+200℃,168 h处理后,合金晶界处发现两种化合物相Mg(Gd0.2Y0.2Zn0.6)和Mg5(Gd0.25Y0.25Zn0.5).     

Sr对Mg-3Al-1Zn镁合金铸态组织的影响

研究了Sr对Mg-3Al-1Zn镁合金铸态组织的影响.结果表明:在Mg-3Al-1Zn合金中加入0.01%和0.05%的Sr对合金组织中合金相种类没有影响,但Sr含量为0.1%时有Al4Sr相存在.同时,加入微量Sr使合金组织中Mg17Al12相的数量减少、分布更加弥散和均匀,其中Sr含量为0.1%时合金组织中的Mg17Al12相基本上呈断续状分布.此外,研究结果还发现微量Sr对Mg-3Al-1Zn合金的组织有明显的细化作用.     

Sn添加对挤压态Mg-3Al-0.5SiO2组织及力学性能的影响

研究了Sn对经过425℃+24 h的固溶处理与180℃+16 h的时效处理以及挤压态的Mg-3Al-0.5SiO_2-xSn(x=0,1,3,5,7,10)复合材料显微组织和力学性能的影响,并探究了Sn对它们的作用机制。结果表明:由于加入纳米SiO_2粉末,使得材料生成了新的高强高硬尖晶石结构相MgAl_2O_4相,随着Sn含量的增加,第二相经历了如下变化:Mg_2Si→Mg_2(Si_x,Sn_(1-x))→Mg_2Sn,Mg-3Al-0.5SiO_2-xSn复合材料的晶粒细化效果显著,在T4,T6样品中Mg-3Al-0.5SiO_2-7Sn的晶粒尺寸最小。在挤压态样品中,Sn含量的增加会使强度与硬度显著提高,但是伸长率则先上升再降低。在挤压态样品中Mg-3Al-0.5SiO_2-5Sn的晶粒尺寸最小且分布均匀,它的综合力学性能也最高。Sn含量对Mg-3Al-0.5SiO_2-xSn复合材料的断裂机制不会产生显著影响。     

Mg-10Al2Nd中间合金制备及晶粒细化效果研究

采用光学显微镜(OM),扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射分析(XRD)等试验方法研究了Mg-10Al_2Nd中间合金对Mg-3Nd合金的晶粒细化行为。研究结果表明:Mg-10Al_2Nd中间合金由α-Mg基体和Al_2Nd颗粒组成,添加Mg-10Al_2Nd中间合金可以细化Mg-3Nd合金,并且随着中间合金含量增加细化效果增强,添加20%的Mg-10Al_2Nd中间合金可使Mg-3Nd合金晶粒尺寸从1242±135μm细化至173±19μm。晶粒细化的机理是溶质效应与Al_2Nd的异质形核协同作用。     

Mg-Gd-Y(Zr)合金时效析出相分析

为了确定Mg-Gd-Y(Zr)合金时效析出相的形态和物相组成,分别在150、200、250和300 ℃对挤压态Mg-13Gd-4Y-0.4Zr合金进行不同时间的时效处理.采用x-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和能谱分析(EDS)等技术检测并分析了不同温度时效后的析出相形态和物相组成,用扩散理论分析了时效温度对析出相的影响.结果表明,合金经不同温度时效后析出相是白色块状的Mg₂(Gd,Y)、Mg₃(Gd,Y)和片状的Mg₅(Gd,Y).分析认为,时效温度决定了Mg-Gd-Y(Zr)合金时效析出相的形态.     

3004铝锰合金铸态组织及性能研究

采用SEM,EDS,TEM等试验方法研究了3004铝锰合金的铸态组织及性能.结果表明:细晶铝锭用于熔炼3004铝锰合金时,其铸态综合力学性能与Al-5Ti- 1B中间合金、Al-10Ti中间合金细化的试样差别不大.3004铝锰合金在未均匀化时,其析出相为粗大的骨骼状共晶组织;均匀化后析出相在一定程度上球化,且晶内析出细...     

Si和Ca对铸态Mg-5Sn-0.5Sr合金组织和性能的影响

为了提高镁合金的耐热性能,在Mg-5Sn-0.5Sr合金中加入Si和Ca等合金化元素,设计了Mg-5Sn-0.5Sr-xSi(x=1,2)和Mg-5Sn-0.5Sr-xSi-0.5Ca(x=1,2)合金.采用x-射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)与扫描电镜(SEM)研究了合金的相组成及显微组织,并利用力学性能试验机测定了合金的拉伸性能.结果表明,Mg-5Sn-0.5Sr-xSi(x=1,2)合金组织由沿α-Mg晶界析出的共晶Mg₂Sn、Mg₂Si相与α-Mg晶内初生MgSnSr相组成,且Mg₂Si相的质量分数随Si元素的增加而增加.对于Mg-5Sn-0.5Sr-xSi-0.5Ca(x=1,2)合金而言,加入Ca元素能够显著促进初生(Ca,Sr)MgSn相的形成,而抑制晶界上Mg₂Sn相的析出.     

Mg-8Li-3Al合金中稀土Y微合金化对显微组织的影响

采用真空感应熔炼技术制备Mg-8Li-3Al-xY合金。研究添加不同含量稀土Y对Mg-8Li-3Al合金组织的影响。结果表明：在Mg-8Li-3Al合金中加入稀土Y后,a（Mg）相被明显细化和球化,随着Y含量增加,合金中生成Al2Y稀土化合物。     

钙对Mg-8%Al镁合金组织及性能的影响

为了提高镁铝合金的力学性能,通过扫描电镜（SEM）、x射线衍射仪等分析手段及室温与高温力学性能测试,研究了0.5%Ca对Mg-8%Al合金组织及力学性能的影响.结果表明,Mg 8%Al合金中加入0.5%Ca后,晶粒得到明显细化,沿α固溶体晶界分布的β-Mg-17-Al-12相变得细小、光滑,β-Mg-17-Al-12相周围的次生相消失;加入的钙除形成钙的化合物外,还有少量溶入β-Mg-17-Al-12中,基体中不含钙;0.5%Ca可使Mg-8%Al合金的室温及高温力学性能得到明显提高.     

Zr对Mg-Nd-Zr-Zn合金显微组织和力学性能的影响

在RJ-2溶剂和Be的联合保护下制备了Mg-Nd-Zr-Zn系合金，通过对合金显微组织的分析，以及Zr对显微组织及力学性能影响的研究，试制出了质量分数W Zr合理的Mg-Nd-Zr-Zn合金，经过测试，认为当质量分数W Zr小于0．8％时，W Zr的增加提高了合金的250℃高温抗拉强度，但当W Zr超过0．8％时，Zr对合金的强化作用有所降低。     

Mg-4Zn-0.5Y-0.5Nd-0.3Zr镁合金动态压缩行为及变形组织

为了研究挤压态Mg-4Zn-0.5Y-0.5Nd-0.3Zr镁合金在高应变速率下的动态压缩失效行为及组织演变规律,采用分离式霍普金森压杆装置进行了动态压缩实验,并采用光学显微镜对压缩后镁合金的组织演变规律进行了研究.结果表明,在不同应变速率下挤压态Mg-4Zn-0.5Y-0.5Nd-0.3Zr镁合金呈现出相似的屈服现象,并表现为正应变率强化效应.在较低的应变速率下,平行于加载方向的小裂纹的形成、晶粒长大和孪生均可消耗冲击能量.在较高的应变速率下,试样内部的塑性变形能力得到提高且发生了加工硬化现象,而试样边缘萌生了裂纹.     

微量稀土元素Y对铸态LAZ531合金显微组织的影响

研究了微量稀土元素Y对铸态Mg-5Li-3Al-1Zn(LAZ531)合金显微组织的影响.研究结果表明,铸态LAZ531合金由α-Mg相和AlLi相组成.铸态LAZ531合金晶界处有呈断续的网状分布的黑色化合物,经XRD分析为AlLi相.添加Y元素后,合金中出现了Al₂Y第二相.由于Al₂Y相消耗了Al原子,随着Y含量的增加,AlLi相的含量逐渐减少.添加质量分数0.10%Y后,化合物明显减少.当Y质量分数达到0.20%时,化合物进一步减少,合金的显微组织得到细化.     

固溶处理对Mg-2Zn-3Y合金组织和性能的影响

为了研究固溶处理对铸态Mg-2Zn-3Y合金组织和性能的影响,采用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、拉伸试验机和维氏硬度计对固溶处理后的合金进行了组织分析及性能测试.结果表明：Mg-2Zn-3Y合金中含有LPSO相和W相,随着固溶温度的升高,块状LPSO相区域逐渐出现层片状形貌,W相发生球化、粗化和重熔现象,合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度均呈现先升高后降低趋势;经450℃固溶12 h后,合金的强化效果最佳,抗拉强度为187 MPa,屈服强度为107 MPa,伸长率为8.0%,硬度为82.5 HV.     

Ca对Mg-6Al-1Nd合金显微组织和性能的影响

为了研究Ca元素对Mg-6Al-1Nd合金微观组织、力学性能和阻燃性能的影响规律,采用了金属型重力铸造方法制备了Mg-6Al-1Nd-x Ca合金.通过金相显微镜、扫描电镜、万能拉伸试验机和热分析仪等分析测试手段对Mg-6Al-1Nd-x Ca合金的显微组织、力学性能和阻燃性能进行了表征.结果表明:Ca元素的加入可减少β-Mg17Al12含量,生成Al-Ca金属间相;随着Ca质量分数的增加,镁合金试样中的Al-Ca金属相增多,试样的室温抗拉强度和延伸率降低,阻燃性能升高;不含Ca元素的Mg-6Al-1Nd合金的抗拉强度为235 MPa,当Ca元素增加到2.5%时,Mg-6Al-1Nd-2.5Ca合金的抗拉强度仅为154 MPa,但该合金的着火点可达850℃.     

Mg-Al4C3中间合金对AZ31B镁合金组织的细化

采用SEM、EDS 和XRD 等测试手段研究Mg-50%Al4C3中间合金对AZ31B 镁合金显微组织的细化效果.研究结果表明,中间合金的加入可显著细化AZ31B镁合金的枝晶组织和晶粒尺寸.当Al4C3的加入量为0.9%时,α-Mg 晶粒的平均尺寸由基体合金的280 μm降至约53 μm.β相由连续网状转变为不连续的网状和细小弥散的粒状.通过能谱分析及面错配度计算证实,Al4C3可成为初生α-Mg晶粒的良好异质核心.