稀土元素Y对挤压态Mg-Zn-Y-Zr合金的微观组织及力学性能的影响

目的 研究Y含量对Mg-Zn-Y-Zr镁合金棒料的显微组织和力学性能的影响规律,为镁合金成分设计提供参考。方法 通过对7种Y含量不同的Mg-Zn-Y-Zr镁合金挤压棒料的显微组织及室温拉伸/压缩力学性能测试,分析Y元素对挤压态镁合金组织和力学性能的影响。结果 随着Y的质量分数由0%增加到2.4%,挤压态Mg-Zn-Y-Zr的平均晶粒尺寸由17.9 μm减小到7.2 μm,拉伸屈服强度由161.2 MPa升高至230.8 MPa,压缩屈服强度由127 MPa升高至209 MPa。结论 挤压态Mg-Zn-Y-Zr镁合金的晶粒随Y元素含量的增加逐渐细化,室温拉/压强度随Y含量的增加而升高,但相比拉伸屈服强度,镁合金压缩屈服强度随Y含量增加升高得更明显一些。Y含量的增加利于Mg-Zn-Y-Zr镁合金拉压不对称性的改善。     

稀土元素对轧制Mg–Zn–Zr合金板材微观组织和力学性能的影响

目的 为了使Mg–Zn–Zr合金在热加工过后具有良好的力学性能及变形各向同性,在Mg–2Zn–0.5Zr合金中添加不同含量的稀土元素,研究稀土元素对Mg–2Zn–0.5Zr合金轧制后微观组织和力学性能的影响规律,以解决变形镁合金织构强、变形各向异性强的问题。方法 通过添加不同含量（0.2%和0.8%,质量分数）的混合稀土元素,采用轧制的方法制备镁合金板材。通过SEM（扫描电子显微镜）、EDS（能谱仪）、EBSD（背散射电子衍射）和电子万能试验机等对镁合金板材的成分、微观组织、织构以及拉伸过程中的应力–应变曲线进行分析。结果混合稀土元素的添加会明显提高Mg–Zn–Zr合金板材的轧制成形性,可以起到细化晶粒、弱化轧制织构的作用,能够提高材料的伸长率并改善力学性能的各向异性。混合稀土元素会与Mg、Zn在晶界处形成第二相,但并不会影响稀土元素的织构弱化效果。与较低稀土元素（质量分数为0.2%）时相比,当混合稀土元素含量较高时（质量分数为0.8%）,合金材料的力学性能各向异性更优,这主要是由于添加较多的稀土元素,形成了{■}织构,使添加较多稀土元素的合金材料的织构强度更强。结论 随着混合稀土元素...     

Al，Zn对挤压Mg-1Mn合金晶粒组织和塑性变形机制的影响

目的 探索镁合金中常用合金化元素Al,Zn对挤压Mg-1Mn合金的晶粒组织和力学性能的影响,为含Mn合金的成分设计及商业化应用提供理论支撑.方法 在280℃下,对Mg-1Mn,Mg-1Mn-1Al和Mg-1Mn-2Zn合金进行热挤压,制备镁合金棒材,采用拉伸测试分析力学性能,利用电子背散射衍射技术观察晶粒组织,并通过粘塑性自洽模型研究塑性变形机制.结果 在3种合金中,Mg-1Mn-1Al的晶粒最为细小,平均晶粒尺寸为1.3μm,屈服强度、抗拉强度和断裂伸长率分别为309 MPa,313 MPa和19.5％.结论 在Mg-1Mn合金中,与Zn相比,较低含量的Al具有更好的再结晶晶粒细化效果.Al,Zn的添加能够有效抑制基面滑移,促进非基面滑移的开启.     

稀土增强型Mg-10Gd-8Y-1.5Nd-0.5Zr合金挤压工艺研究

本文主要研究了新型稀土Mg-10Gd-8Y-1.5Nd-0.5Zr的挤压工艺.结果表明:稀土的加入使得镁合金的变形温度范围更窄.变形量对稀土镁合金的挤压工艺过程具有重要的影响,但温度才是决定该种稀土镁合金变形成功的关键.该种新型稀土镁合金的最适合挤压温度为310-330℃.     

Ce添加对Mg–Ca挤压合金力学性能与热稳定性影响研究

目的 研究在Mg–0.2Ca挤压合金基础上分别添加质量分数为0.3%的Ce和0.6%的Ca后对合金的组织、力学性能和热稳定性的影响,探究Ce和Ca 2种合金元素对镁合金的强化和中高温条件下的稳定化效果。方法 首先,熔炼制备Mg–0.2Ca、Mg–0.2Ca–0.3Ce和Mg–0.8Ca 3种成分的合金;随后,对3种合金进行挤压变形,并对挤压合金组织和力学性能进行表征和测试;最后,在300℃下对3种合金进行等温退火,研究其组织演变过程和力学性能的衰减情况。结果 在Mg–0.2Ca合金基础上添加质量分数为0.3%的Ce可将挤压态合金再结晶分数由约92%降至约53%,再结晶晶粒尺寸由约1.64μm细化至约0.86μm,Mg–0.2Ca–0.3Ce三元合金的屈服强度可大幅提升至约364 MPa,该屈服强度与Mg–0.8Ca合金相当（约361 MPa）,表明单位质量Ce的添加对强度提升的效果优于Ca。退火3 h后,Mg–0.2Ca–0.3Ce三元合金屈服强度的下降幅度约为124 MPa,显著低于Mg–Ca二元合金（约170 MPa）。以Mg–0.2Ca–0.3Ce合金为例进行静态再结晶组织演化分...     

铸态和挤压态Mg-4Sm-Al-0.3Mn-xZn合金微观组织和力学性能研究

本工作通过光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、拉伸试验机对铸态和挤压态Mg-4SmAl-0.3Mn-x Zn(x=0、1、2、3)(质量分数)合金的微观组织及力学性能进行了研究。铸态、固溶态合金中观察到了Mg-Al-Sm三元析出相,它是一种长条形基面析出相,具有六方结构,其中a=0.556 nm,c=0.521 nm。该相与镁基体的位向关系为:[0001]_(Mg-Al-Sm)‖[0001]_(α-Mg),■_(Mg-Al-Sm)‖■_(α-Mg)。三种元素的原子比为Mg∶Al∶Sm=98.73∶0.71∶0.56。铸态合金中Mg-4Sm-Al-0.3Mn-3Zn合金具有最佳的拉伸性能,其屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为96 MPa、138 MPa和7.2%。挤压态合金中Mg-4Sm-Al-0.3Mn-2Zn合金具有最佳的拉伸性能,其屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为269 MPa、298 MPa和16%。     

Zn添加对挤压态Mg-Al-Ca-Mn合金微观组织和力学性能的影响

目的 研究不同含量Zn元素对镁合金塑性、强度的改良效果.方法 以Mg-Al-Ca-Mn合金为基础,采用热挤压成形加工方法,分析不同Zn含量对其显微组织和力学性能的影响.结果 Zn元素可以改变挤压态镁合金的显微组织,对其主合金相影响不大,但可以改变衍射峰强度.Zn元素可以提高挤压态镁合金的屈服强度和伸长率,提高镁合金韧性...     

挤压比对Mg-Zn-Y合金微观组织和力学性能的影响

研究了在350℃不同挤压比(16、32)下的Mg-6xZn-xY(x=0.5,0.75,1)合金微观组织和室温力学性能。结果表明,当挤压比为32时,合金中第二相体积百分含量较多,平均晶粒尺寸较小。其中,Mg-6Zn-1Y合金在挤压比为16时,α-Mg基体平均晶粒尺寸为14.6μm,抗拉强度及屈服强度分别为264MPa和169MPa;当挤压比为32时,α-Mg基体平均晶粒尺寸为5.9μm,抗拉强度和屈服强度达到337 MPa和237 MPa,分别提高了27.7%和40.3%。另外,所有合金经热挤压后都有良好的塑性,室温拉伸断口均呈韧性断裂特征。     

不同热处理工艺对Mg–Y–Zn–V合金组织力学性能的影响

目的 探索合适的热处理工艺,以调控合金的晶粒尺寸和LPSO相特征（形貌、类型、体积分数和分布）,从而优化其力学性能。方法 通过改变热处理时间及冷却方式得到一系列Mg–Y–Zn–V合金,利用X射线衍射、光学显微镜、扫描电镜和拉伸测试等手段分析热处理后合金的微观组织及力学性能。结果 在500℃、24 h固溶处理后,通过水冷得到的合金性能最佳,极限抗拉强度为190 MPa,屈服强度为129 MPa,伸长率为18.4%。随着热处理时间的延长,18R相逐渐固溶到基体中,而W相在发生球化后很难进一步固溶到基体,且在不同的冷却方式下LPSO相呈现块状、杆状和针状3种形态。结论 固溶处理后球化的W相和块状18R相可以提高合金性能,而层片状LPSO则会降低合金的力学性能。     

挤压GW102镁合金组织和力学性能

研究了Mg-9.8Gd-1.6Y-0.02Zn-0.5Zr(GW102)镁合金挤压棒材的显微组织和不同方向的拉伸性能。结果表明,经520℃均匀化处理的GW102镁合金的组织主要由过饱和镁固溶体、少量凝固期间析出的颗粒相Mg5(Y0.6Gd0.4)和非平衡相Mg3(Gd0.5,Y0.5)组成。挤压变形并在200℃时效热处理60 h后,从过饱和固溶体中弥散析出大量针片状β″相和β′相。该镁合金经过挤压变形后具有明显的各向异性,垂直挤压方向合金的抗拉强度显著低于挤压方向的抗拉强度和延伸率。GW102合金的强化,其主要原因是长周期结构相(LPSO)与位错的相互作用和晶界上无沉淀析出带的影响。     

Nd对Mg-10Gd-0.5Zr合金组织和力学性能的影响

采用XRD、OM和SEM方法,通过拉伸试验、断口分析和组织观察,研究了Mg-10Gd-(0,1,2,3,4)Nd-0.5Zr合金的显微组织和25~250℃下的力学性能,结果表明:时效态MN0合金组织由α-Mg基体和Mg5Gd相组成,Mg5Gd相主要分布在晶界处。随着Nd含量的增加,产生了新相Mg12Nd,合金晶粒细化,抗拉强度和伸长率都有显著提高,同时,随着温度的升高,合金的抗拉强度具有反常的温度效应。     

Mg-13Gd-1Zn合金的组织与力学性能

研究了铸态、退火态、挤压态和T5时效态Mg-13Gd-1Zn三元合金的显微组织和力学性能。结果表明,合金的铸态组织由α-Mg、(Mg,Zn)₃Gd和14H-LPSO长周期相组成。合金在均匀化退火和热挤压后的直接时效(T5)过程中都发生了晶内14H-LPSO相的沉淀析出,表明合金中14H-LPSO的沉淀相变发生在一个很宽的温度范围(200~510℃)。在挤压后合金的直接时效(T5)过程中发生了β'及β₁相的沉淀析出。在沉淀强化和LPSO强化的共同作用下,合金的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为197 MPa、397 MPa和2.56%。在200℃/80 MPa和200℃/120 MPa两种实验条件下,Mg-13Gd-1Zn合金的抗蠕变性能均优于WE54合金。     

镁合金铈化学转化工艺及性能研究

镁合金稀土转化膜技术是一种环保型镁合金表面处理新技术.通过正交实验对压铸镁合金AZ91D铈化学转化处理工艺进行了研究,并对膜层性能进行了测试.结果表明,铈转化处理工艺能够在压铸镁合金AZ91D表面形成均匀、完整的转化膜;膜层主要由Ce2O3、CeO2和MgO以及少量的Al2O3组成;铈转化处理提高了镁合金的耐腐蚀性能.     

Sm对Mg-6Gd-3Y-0.5Zr铸态组织及性能的影响

通过金相、SEM、XRD分析了铸态Mg-6Gd-3Y-xSm-0.5Zr(x=0,1,3,6)合金的微观组织,测试了该合金的室温力学性能。结果表明,第二相主要有Mg24Y5、Mg5Gd、Mg41Sm5,随着Sm含量的增加,合金第二相逐渐增多。随着Sm的增加,合金抗拉强度呈先升高后降低再回升的变化趋势。     

Mg-9Gd-4Y-2Zn-0.5Zr镁合金的微观组织与性能研究

目的 研究挤压比对热挤压制备的Mg-9Gd-4Y-2Zn-0.5Zr(VW94)镁合金微观组织、拉伸性能和抗腐蚀性的影响,并揭示挤压比对组织和性能演变的影响机制。方法 用挤压比为16和35的热挤压工艺制备了Mg-9Gd-4Y-2Zn-0.5Zr(VW94)镁合金,通过光镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段表征并分析了不同挤压比下的微观组织,进一步通过拉伸测试和电化学测试评估合金的力学性能和腐蚀速率,并通过SEM表征断口形貌和腐蚀形貌,分析其断裂方式和腐蚀机制。结果 挤压比的大小并不会影响镁合金的相成分,镁合金主要由α-Mg基体及晶界处的LPSO相组成。当挤压比为16时,第二相数量更多,平均晶粒尺寸更小;当挤压比增大到35时,合金的再结晶程度更高,其晶粒尺寸分布更加均匀。性能表征结果发现,挤压比为16的VW94合金的力学性能更优,其抗拉强度及伸长率分别达到376.3MPa和13.3%,但是挤压比为35的VW94合金的耐腐蚀性能更好。结论 挤压比虽然不会影响相的种类,但是会影响第二相的含量和晶粒尺寸,从而进一步影响拉伸性能和腐蚀速率,因此可以通过优化挤压比协同...     

稀土Y对Mg-4.9Zn-0.7Zr合金组织及力学性能的影响

制备了Mg-4.9Zn-0.9Y-0.7Zr及Mg-4.9Zn-0.7Zr合金,研究了Y元素对合金组织性能的影响.通过XRD,分析了合金的物相组成,运用OM,SEM观察了合金的微观组织、第二相形貌;通过EDAX对第二相化学成分进行了定性分析.研究结果表明,Y使得合金中有大量I相生成.热轧过程中,I相转变成弥散细小的颗粒,能有效钉扎位错,提高了材料的抗拉强度及屈服强度,同时合金仍然保持着良好的塑性.     

Microstructure and Mechanical Properties of an Extruded Mg-2Dy-0.5Zn Alloy

Microstructure and mechanical properties of an extruded Mg-2Dy-0.5Zn(at.%) alloy during isothermal ageing at 180 ℃ were investigated.Microstructure of the as-extruded alloy is mainly composed of α-Mg phase,14H long period stacking order(LPSO) phase and small amounts of(Mg,Zn)_xDy particle phases.During ageing,the 14H LPSO phase forms and develops and its volume fraction increases with increasing ageing time.Tensile test showed that the peak-aged alloy exhibits similar yield and ultimate tensile strengths and elongation to failure at room temperature,100 ℃ and 200 ℃,but excellent elevated temperature strengths at 300 ℃ as compared to the as-extruded and over-aged alloys.The analysis showed that the excellent elevated temperature strengths of the peak-aged alloy are attributed to the LPSO phase strengthening and the grain refinement strengthening,and the role of the LPSO strengthening is related to not only its amount,but also its morphology.     

挤压温度对AZT802镁合金组织和性能的影响

将铸态AZT802合金分别在350℃、380℃和400℃下挤压,随后进行T5时效处理,研究不同挤压温度对AZT802镁合金挤压态和时效态组织和性能的影响。结果表明,当挤压温度为350℃时,晶粒尺寸分布不均匀,同时观察到大块的条状第二相沿挤压方向析出。当挤压温度高于350℃时,挤压态合金获得均匀等轴晶粒,第二相以颗粒状形貌沿晶界均匀分布。经T5时效处理后,颗粒状Mg_2Sn相均匀分布于基体中,Mg_(17)Al_(12)相以连续相和非连续相析出,非连续析出相随时效前挤压温度的升高而逐渐增多。力学性能测试结果表明,AZT802合金在380℃下挤压,并进行175℃(3h)T5时效处理后,获得最佳综合力学性能。     

含钇银铟合金硫化腐蚀及力学、光学性能研究

采用真空熔炼炉制备了Ag-In稀土Y合金。利用XRD、扫描电镜、光纤光谱仪等设备对样品进行测试,实验结果表明,未添加稀土样品晶粒粗大,添加稀土钇能明显细化晶粒,枝晶发育细小,与925银相比抗硫化腐蚀能力增强。随着In含量的增加,析出Ag3In脆性相,对合金起到了强化作用,含钇银铟合金对可见光具有较高反射率,色调与纯银相比略显暖色。