准晶增强Mg-0.6%Zr合金的力学与阻尼性能

在Mg-0.6%Zr高阻尼合金中加入质量比为5的Zn与Y元素,通过普通铸造方法向其中引入Mg-Zn-Y系准晶进行强化,并在此基础上研究准晶增强Mg-0.6%Zr合金的力学和阻尼性能。结果表明:Mg-5xZn-xY-0.6%Zr合金中生成一定含量的I-Mg3YZn6准晶相,I相的生成能大幅度提高Mg-0.6%Zr合金的力学性能;常温下Mg-5xZn-xY-0.6%Zr合金的阻尼行为可由G L位错模型解释,高温下界面阻尼机制启动,合金的阻尼值急剧升高;I相等准晶颗粒对晶界有钉扎作用,导致高温下Mg-4.5%Zn-0.9%Y-0.6%Zr等合金的阻尼性能不如Mg-0.6%Zr合金的。     

高阻尼镁合金温度相关内耗特征及溶质影响

利用动态机械分析仪(DMA)研究了高阻尼Mg-0.6%Zr及Mg-0.6%Zr-0.5%Y合金的温度相关内耗特征.研究发现Mg-0.6%Zr和Mg-0.6%Zr-0.5%Y 合金均具有两个温度内耗峰:一个分布在室温附近,这个内耗峰很宽,为叠加内耗峰;另一个分布在500～650 K,是一个晶界内耗峰.此外,研究表明添加固溶型合金元素Y后,对高阻尼Mg-0.6%Zr合金内耗有显著影响.     

粉末冶金法SiC_p/Mg基复合材料的力学性能和阻尼性能研究

采用粉末冶金法制备了SiC颗粒增强纯镁基复合材料,研究了它的力学性能与阻尼性能。SiC颗粒的加入显著提高了纯镁基复合材料的力学性能和阻尼性能。其中,10μm SiCp/Mg基复合材料的力学性能最好;室温下复合材料的阻尼性能优于纯镁的;纯镁及其SiC颗粒增强复合材料的内耗-温度曲线在100℃～150℃的温度范围内均出现与位错有关的内耗峰,随后随温度的升高内耗值继续增加,20μm SiCp/Mg基复合材料在200℃～250℃的温度范围内出现与界面滑移有关的内耗峰。     

热处理对喷射沉积TiC_p/ZA35合金复合材料阻尼性能的影响

研究了热处理工艺对喷射沉积原位反应TiC_p/ZA35合金复合材料组织和阻尼性能的影响。结果表明:TiC_p/ZA35合金复合材料晶粒细小,Ti C颗粒呈均匀近球形,多沿晶界分布,未发现聚集。Ti C颗粒和ZA35合金基体界面处的位错密度较高。TiC_p/ZA35合金复合材料的内耗随测试温度上升而增加,随测试频率增加而减小。在测试频率为1 Hz,温度为160℃,内耗达到0.105。经350℃×4 h+150℃×6 h热处理后,阻尼较未热处理增加16.2%。热处理后材料阻尼增加归因于位错内耗和增强相Ti C/ZA35合金基体界面内耗。     

球状晶组织的制备及其对Mg-Zn-Y-Zr合金阻尼性能的影响

通过对Mg-3.0%Zn-0.6%Y-0.6%Zr合金(ZWK3)进行近液相线浇注和气泡搅拌法浇注,制备了含有球状晶组织的准晶增强镁合金,并研究了球状晶组织镁合金的组织特征和阻尼性能。研究发现,在低于合金液相线10℃时进行低温浇注,合金中出现球状晶组织;通过在合金液相线下6℃进行气泡搅拌处理,得到了大量细小圆整的球状晶组织。凝固组织的形态对合金的阻尼能力具有很大影响。球状晶组织的存在使Mg-3.0%Zn-0.6Y-0.6%Zr合金(ZWK3)的阻尼性能有很大的提高,具体表现为球状晶分布越均匀,颗粒圆整度越高,对材料阻尼性能的贡献也越显著。含有球状晶组织的镁合金其阻尼行为可由G-L模型解释。     

高阻尼TNCH-Z钛合金阻尼机制研究

在变频、变温和不同应变振幅下,对不同热处理后的新型阻尼TNCH-Z钛合金的低频阻尼特性进行研究,同时对该合金的声频内耗进行测量。结果表明:室温低频范围内,合金的阻尼性能受应变振幅影响较大:应变振幅增加,合金的阻尼性能随之提高;合金的相变阻尼随频率的加快而降低。由于马氏体相变的影响,合金对温度变化比较敏感。在-50～100℃相变范围内,合金的内耗峰值tanφ=0.08(加热)/0.09(冷却),马氏体相的内耗值高于母相的。受到热处理制度的影响,该合金的内耗峰宽化,提高了该合金的使用温度。该合金在声频范围内的内耗值达到10-2级。     

微量Y对Mg-0.6Zr合金阻尼性能和力学性能的影响

采用动态机械分析仪(DMA)及电子式万能试验机研究了微量Y对Mg-0.6Zr合金阻尼行为和力学性能的影响,分析了合金的阻尼特性随应变振幅及温度变化的机制。结果表明,添加微量Y(0.5wt%)后,其细晶强化和固溶强化作用提高了Mg-0.6Zr合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率。同时由于Y的加入,合金晶界数量增多,对位错运动的进一步阻碍作用使合金的应变振幅效应降低,从而降低了其阻尼性能。研究还发现,Mg-0.6Zr合金及Mg-0.6%Zr-0.5%Y分别在65和75℃处出现一个明显的阻尼峰,且当温度分别达到200和250℃时,合金的阻尼性能随温度升高而急剧增加。     

高阻尼镁合金Mg-0.6%Zr和Mg-Ni中内耗峰分析（英文）

在高阻尼镁合金研究中,发现了与合金室温下高阻尼性能有关的宽弛豫内耗峰,该峰为位错内耗峰;弛豫内耗峰是基面位错在热激活作用下运动与点缺陷(空位与溶质原子)相互作用产生的。同时在高阻尼合金Mg-Ni和Mg-0.6%Zr中发现了晶界内耗峰。有必要指出的是合金的显微组织会影响晶界弛豫:随着Ni质量分数增加,晶粒细化同时晶界内耗峰向低温处迁移;同Mg-0.6%Zr合金相比,加入少量的Y后,Mg-0.6%Zr-Y合金晶界弛豫峰向高温处推进。     

高阻尼镁合金Mg-0.6%Zr和Mg-Ni中内耗峰分析

在高阻尼镁合金研究中,发现了与合金室温下高阻尼性能有关的宽的弛豫内耗峰,该峰为位错内耗峰;该峰是基面位错在热激活作用下运动与点缺陷（空位与溶质原子）相互作用产生。同时在高阻尼合金Mg-Ni和Mg-0.6%Zr中发现了晶界内耗峰。有必要指出的是合金的显微组织会影响晶界弛豫：随着Ni的质量分数增加,晶粒细化同时晶界内耗峰向低温处迁移;同Mg-0.6%Zr合金相比,加入少量的Y后,Mg-0.6%Zr-Y合金晶界弛豫峰向高温处推进。     

水平连铸灰铁HT250型材的阻尼行为

选用直径为55mm的水平连铸灰铁HT250棒材,利用动态热机械分析仪测试型材的阻尼性能随振幅、频率和温度的变化关系,探讨灰铸铁型材的阻尼机制。研究表明,灰铸铁型材的阻尼性能随振幅和频率的提高而增加。在40℃附近出现斯诺克温度内耗峰。斯诺克峰的出现,使型材的阻尼性能随温度的变化在高低温时表现出完全不同的趋势。存在一临界应变振幅范围,大应变振幅下的阻尼性能远高于小应变振幅下的阻尼性能。灰铸铁型材的阻尼温度效应主要来源于点缺陷阻尼。位错阻尼在阻尼频率效应和阻尼振幅效应中起了主导作用,决定了型材的阻尼-频率行为和阻尼振幅行为。     

SiC_p/AZ61镁基纳米复合材料高能超声制备及阻尼性能研究

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,并对制备的复合材料进行显微组织观察和阻尼性能测试。试验结果表明,高能超声波能使SiCp在镁合金熔体中均匀分散,在室温下镁基复合材料的阻尼性能与AZ61合金相比得到了显著的改善,其阻尼性能的提高可以用G-L位错钉扎模型解释。由于SiCp的加入使基体中界面数量增加,高温下更加容易发生界面滑移,材料的阻尼性能明显提高。     

反复塑性变形对SiC_p/AZ31镁基复合材料组织和性能的影响

采用反复塑性变形(RPW)技术,结合挤压工艺制备出SiC颗粒增强AZ31镁基复合材料,研究了循环次数(RPW次数)对SiC_p/AZ31镁基复合材料显微组织和性能的影响.结果表明,反复塑性变形具有明显的AZ31基体晶粒细化、SiC_p细化和分散作用,能显著提高SiC_p/AZ31复合材料的抗拉强度和硬度,并改善其塑性.在SiC_p的体积分数为4%时,经RPW为300次的热挤压后,AZ31基体晶粒粒径达到最小值20 μm,SiC_p被粉碎成3 μm以下的微粒,且弥散分布于合金基体中,复合材料的室温抗拉强度和硬度(HV)达到或接近最大值,分别为359 MPa和107.     

Characterization of phases in Mg-10Y-5Gd-2Zn-0.5Zr alloy processed by heat treatment

Characterizations of phases in Mg-10%Y-5%Gd-2%Zn-0.5%Zr(WGZ1052) alloy during heat treatments were investigated by OM,XRD,SEM and EDS.The mechanisms of microstructure evolution were discussed.The results show that,after high temperature heat treatments,the Mg12ZnY phases still exist.During solution-treatment at 535 °C,the amount of the long-period stacking order structures decreases.At 545 °C for 20 h and 24 h,there are still remnant Mg12ZnY compounds in the Mg matrix,the shape of which does not change and the amount does not decrease obviously.     

低过热度浇注SiC_p/Gr/ZL101复合材料组织与性能研究

采用半固态搅拌、低过热度重力浇注的方法制备了SiCp/Gr颗粒复合增强ZL101铝基复合材料。通过显微组织观察、拉伸试验以及阻尼性能测试,研究了不同体积分数SiCp/Gr对铝基复合材料性能的影响。结果表明,通过半固态搅拌、低过热度重力铸造法,使ZL101合金中的初生相α-Al由枝晶形态变为蔷薇状,晶粒明显细化。随着SiCp体积分数的增加,复合材料的抗拉强度先升高后降低,伸长率逐渐下降,复合材料的最高抗拉强度达到191MPa,比ZL101合金提高了32%。SiCp与Gr的加入改善了ZL101合金的阻尼性能,复合材料的内耗值Q-1明显高于基体合金,并且随着SiCp体积分数的增加,复合材料内耗值Q-1逐渐提高。     

热处理对SiCp/Al-Cu-Mg基复合材料力学性能的影响

用粉末冶金法制备了SiCp/Al-Cu-Mg基复合材料,研究了SiC颗粒体积分数、Mg在基体合金中的含量(质量分数)以及热处理工艺对SiCp/Al-Cu-Mg复合材料的力学性能的影响.结果表明,热处理工艺、SiC颗粒的加入和在基体合会中的Mg含量,都能明显提高复合材料的硬度和强度.9v01%SiC/Al-4wt%Cu-1.2wt%Mg复合材料的力学性能最好,其硬度和强度由热处理前的101.3 HV0.02和285 MPa提高到热处理后的151.5 HV0.02和372 MPa.     

Corrosion behavior of SiC reinforced magnesium composites

The corrosion behavior of two SiC reinforced Mg-based metal matrix composites, Mg-6SiC and Mg-16SiC (in volume percent), has been studied in freely aerated 1 M NaCl solution and compared with that of pure Mg. The presence of SiC particles deteriorated the corrosion resistance of magnesium. Corrosion resistance decreased with increasing SiC volume fraction. The galvanic corrosion current density between pure SiC and pure Mg has been experimentally measured using zero resistance ammeter technique and theoretically determined using mixed potential theory. Galvanic corrosion between Mg matrix and SiC reinforcement in the composites did not contribute significantly to the overall corrosion rate. Electrochemical impedance spectroscopy indicated that the higher corrosion rates for the composites could be related to the defective nature of surface film.     

Microstructure and damping behavior of SiCp/Gr/2024Al metal matrix composites by squeeze casting technology

SiCp/Gr/2024Al metal matrix composites were processed by squeeze casting technology. The microstructure of composites was observed by SEM and TEM, and the effects of graphite particulates and SiC particulates on the damping behaviors of composites were also investigated. The results show that the microstructure of composites was dense and homogeneous, without any interfacial reactivity among reinforcement/matrix interfaces. Compared with the damping capacity of 2024Al, the damping capacity of composites was enhanced significantly by addition of SiC or graphite particulates. The main damping mechanisms of SiCo/Al composites were ascribed to the dislocation damping, and those of SiCo/Gr/2024Al were attributed to the intrinsic damping and interface damping.     

预制块制备对挤压铸造SiCW／ZM5复合材料性能的影响

制备了含不同粘结剂的ＳｉＣ晶须预制块,并采用挤压铸造法制备出含不同粘结剂的ＳｉＣｗ／ＺＭ５镁基复合材料,对其组织结构和力学性能进行了研究。结果表明,采用含酸性磷酸铝粘结剂制备的ＳｉＣｗ／ＺＭ５镁基复合材料的性能最佳,这可能和粘结剂与晶须以及基体合金的界面反应有关