Y对AZ91D镁合金组织和性能的影响

通过合金制备、微观分析和力学性能测试等方法,研究了稀土元素Y对AZ91D镁合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,适量Y的加入使AZ91D镁合金的组织明显细化,同时析出了A12Y化合物.经同溶处理后,随着Y含量增加,铸态和固溶态的布氏硬度值基本呈先升后降的趋势.Y含量为0.48%的合金固溶硬度值几乎与原AZ91D合金的硬度值相当.     

Y对AZ91D镁合金铸态组织和性能的影响

通过金相分析、扫描电镜分析及拉伸性能测试等手段,研究了Y的添加对AZ91D镁合金的微观组织和力学性能的影响.结果表明,加入适量的Y后,合金的第二相由粗大的网状变成细小的颗粒状,合金的力学性能得到了改善.当Y的实际含量达到0.48%时,合金组织中第二相的细化程度最大;其抗拉强度和延伸率达到最高.     

T6热处理对消失模铸造AZ91D与AZ91D-1.5%Y镁合金组织与性能的影响

以消失模铸造AZ91D和AZ91D-1.5%Y镁合金作为研究对象,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线能谱仪(EDS)、及金属拉伸和硬度试验等系统研究了消失模铸造AZ91D和AZ91D-1.5%Y镁合金在T6热处理过程中β-Mg17Al12相的溶解与析出对组织及力学性能的影响。结果表明,T6(420℃固溶20 h,250℃时效)处理工艺中,随时效时间的延长,AZ91D与AZ91D-1.5%Y镁合金的硬度和抗拉强度不断提高,当时效时间为15 h时,硬度和抗拉强度达到最大值,AZ91D-1.5%Y镁合金固溶处理后硬度及抗拉强度均高于AZ91D镁合金。     

振动和合金化对消失模铸造AZ91D组织与性能的影响

振动凝固和Ce—Sb复合微合金化都能明显细化消失模铸造AZ91D镁合金的铸态组织。经振动凝固的铸态组织特征与原始铸态的相差不大，复合微合金化后的细化效果更显著，且经Ce—Sb复合微合金化处理后在α—Mg基体上出现大量弥散分布的颗粒状CeSb相，在晶内和晶界分布着少量的Al11Ce3针状相。两种处理工艺都能使消失模AZ91D试样的抗拉强度和伸长率得到较大幅度提高，其中经Ce—Sb复合微合金化后的常温力学性能提高最大，两种方法都没有使消失模AZ91D试样的断裂方式发生明显改变，但Ce—Sb复合微合金化后的合金铸态断口具有明显的塑性变形特征。     

等温热处理对消失模铸造AZ91D镁合金组织与性能的影响

对AZ91D镁合金消失模铸件进行了近半固态等温热处理,通过光学显微镜、扫描电镜以及金属拉伸试验对其组织和力学性能进行了研究.结果表明,AZ91D镁合金消失模铸件经过530 ℃×60 min近半固态等温热处理后,合金显微组织中β-Mg17 Al12相基本熔入基体,枝晶状的铸态组织在等温处理过程中变得均匀圆整,由此产生的固溶强化作用使材料的力学性能大大提高,抗拉强度达到213.17 MPa,屈服强度达到115.63 MPa,伸长率达到4.11%,等温热处理后的断口呈现明显的韧性断裂特征.     

铸造工艺对AZ91D镁合金半固态组织制备的影响

研究了金属型、湿砂型和干砂型对AZ91D镁合金半固态组织制备的影响.结果表明:增加冷却速率有利于初始凝固组织中存在的非平衡组织的分散细化.原始组织中的非平衡共晶组织在加热过程中大部分扩散溶解而溶入基体中,剩余部分在加热过程中首先熔化.冷却速率越大或预变形处理以后的试样在熔化过程中更容易发生二次枝晶臂之间的合并.提出半固态熔化过程可分为成分均匀化、共晶熔化和部分初生相的熔化和球化完成三个阶段,不同熔化阶段时,控制性因素不同.熔化后的半固态组织中固态颗粒的尺寸和形貌主要与初始组织的形貌、加热过程中非平衡组织的溶解速度及加热速度有关.     

稀土Pr对AZ91D镁合金组织和性能的影响

研究了微量Pr对AZ91D镁合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:稀土元素Pr具有细化AZ91DPr镁合金铸态晶粒的作用,并在组织中出现了针状、杆状的AlPr新相;当加入0.8wt％Pr时,合金晶粒细化效果较好,其室温力学性能比较好.     

Y微合金化对压铸AZ91D镁合金组织和性能的影响

本文以压铸AZ91D镁合金为研究对象,利用扫描电镜(SEM/EDS)、X射线衍射(XRD)、拉伸试验和盐雾试验等方法研究了不同含量稀土Y的添加对镁合金力学性能及耐蚀性能的影响。试验结果表明,Y元素在AZ91D镁合金中的微量添加能有效细化合金初生相尺寸,并在合金中形成Al_2Y和Al_3Y相。Y微合金化能显著改善合金的抗拉强度和耐蚀性,但当Y元素含量过高时,Al-Y相的过量形成不利于材料综合性能的提高。     

稀土Y+AZ91D镁合金的微观组织及耐蚀性研究

通过盐雾腐蚀试验,研究了稀土Y对AZ91D镁合金耐腐蚀性能的影响。用光学显微镜(OM)观察组织结构,应用XRD对其进行物相分析,采用静态失重法计算其腐蚀速率,比较含Y和不含Y的AZ91D镁合金的组织和耐腐蚀性能。结果表明,Y+AZ91D镁合金在NaCl溶液中具有优异的耐蚀性,并且随Y含量的增加,Mg17Al12相增多,针状组织Al4MgY也增多,细化了合金的微观组织,耐腐蚀性能也进一步得到提高。     

Ce含量对AZ91D镁合金组织及性能的影响

研究了不同Ce含量的AZ91D镁合金的晶粒尺寸、物相和力学性能。结果表明,Ce含量不同的AZ91D镁合金显微组织、物相和力学性能有较大差异;Ce含量在0.5%~1.5%范围内,随着Ce含量升高,晶粒尺寸逐渐细化;当Ce含量为1.5%时,晶粒尺寸最小,合金综合力学性能最高。     

AZ91D真空低压消失模铸造组织特性分析

利用真空低压消失模铸造新工艺浇注AZ91D镁合金试样,通过金相显微镜、扫描电镜、电子探针分析组织结构,并与其他铸造工艺的组织、性能进行比较.结果表明,AZ91D镁合金真空低压消失模铸造组织主要由初生相a-Mg和晶界不连续骨骼状离异共晶相β-Mg17Al12组成,富Al的共晶相在a区附近析出二次β-Mg17Al12沉淀相.Al大多分布在晶界,形成β-Mg17Al12,少部分Al固溶于基体a-Mg中;Zn和Si弥散分布于a和β相中;Mn集中分布于晶界.其组织、性能比粘土砂型铸造和重力消失模铸造好,基本达到金属型铸造的强度,而伸长率较高则是由于低压状态凝固补缩好,提高了组织致密度.     

基于消失模铸造AZ91＋X%Cd＋Y％MM镁合金的研制

在消失模铸造条件下,采用Cd和混合稀土(MM)对AZ91合金的力学性能及凝固范围进行研究。结果表明,Cd和MM的复合加入能够硬化、强化及韧化AZ91合金,新型AZ91合金最佳成分定为AZ91 0.5Cd 0.6MM,力学性能优于传统AZ91合金。AZ91 0.5Cd 0.6MM合金液固相线温度分别为655.05℃和606.55℃,凝固区间仅为48.5℃,远远小于AZ91合金凝固范围(128℃)。缩小的凝固范围能够提高合金铸造工艺性能。     

基于消失模铸造的AZ91D镁合金振动改性研究

研究了机械振动处理技术对AZ91D镁合金在消失模铸造条件下组织形貌以及力学性能的影响，并探讨了振动细化机理。结果表明：机械振动能显著地细化AZ91D合金的铸态组织，改善其力学性能，提高其抗拉强度，当激振力为1．5kN时，合金抗拉强度最高，而当激振力进一步增加时，由于组织中出现微观缩松，强度有所降低。     

熔体混合处理消失模铸造AZ91合金组织及性能研究

采用熔体混合处理技术对AZ91合金在消失模铸造条件下的组织形貌和力学性能作了研究，结果表明，熔体混合处理能够细化AZ91的组织，并显著提高力学性能（当混合温度为720℃时抗拉强度比不细化时提高24％），其效果强于传统的熔体高温处理。熔体混合处理通过在混合液体中产生更多的核胚以增加形核，来细化枝晶组织。     

消失模铸造AZ91D振动凝固及半固态热处理组织的演变

研究了不同浇注温度下消失模铸造AZ91D在振动凝固和“振动凝固＋半固态热处理”条件下组织的变化。结果表明，对不同浇注温度下的消失模铸造AZ91D试样实施振动凝固能细化试样的显微组织，且在浇注温度为740℃、振动力为1．5kN时组织细化效果最好；对经振动和不振动凝固的试样进行半固态等温热处理，两者的组织都得到球化，且随着等温时间的延长，两者的组织都会合并长大，其中半固态等温热处理的较佳工艺为“570℃下保温10min”。     

混合稀土对压铸AZ91D合金的组织及力学性能的影响

研究了不同添加量的混合稀土对压铸AZ91D合金的组织和力学性能的影响。添加混合稀土后,常温力学性能没有明显改善。在100℃时,混合稀土含量为0.4%的压铸AZ91D合金的力学性能与不含混合稀土的试样几乎相等。在170℃时,混合稀土含量为0.4%的压铸AZ91D合金的抗拉强度、屈服强度及伸长率分别为206MPa、142MPa、26%,比不含混合稀土的压铸AZ91D试样的力学性能分别提高15.7%、10%及30%。这是因为添加适量的混合稀土后,形成热稳定性较高的强化相,增加了位错滑移阻力并阻碍裂纹扩展,镁基体中稀土元素起到固溶强化作用,从而提高镁合金的高温抗拉强度。     

合金化对AZ91D镁合金组织与力学性能的影响

利用光学显微镜（OM）和X射线衍射（XRD）分析了分别加入合金化元素Ce，Si和Ca后AZ91D合金的铸态组织和相组成，测试了合金室温拉伸性能和硬度。结果表明：加入Ce和Si后合金组织中分别生成杆状Al4Ce和汉字状Mg2Si相，而加入Ca后无新相生成，加入的Ca主要固溶于β相中；Al4Ce和Mg2Si相在合金凝固过程中被推移到生长界面，Ca原子偏聚在生长界面前沿，从而阻碍枝晶的自由生长，细化合金铸态组织：Ce和Ca的加入可提高合金室温综合力学性能，且前者提高程度要高于后者提高程度，而Si的加入却降低合金室温综合力学性能。     

AZ91D压铸镁合金的三维微观组织模拟

针对工程上应用广泛的AZ91D压铸镁合金,建立了其凝固过程中微观组织演化的数学物理模型．采用改进的三维微观元胞自动机（CA）模型,耦合三维溶质场计算,结合压铸镁合金进行了微观组织模拟．模拟结果再现了在多晶粒同时生长的情况下,初生晶间的溶质扩散、溶质富集直至共晶转变的全部演化过程．应用此模型模拟了实际AZ91D压铸件不同部位的微观组织,模拟结果与金相观察结果符合较好．     

消失模铸造AZ91镁合金组织及耐蚀性研究

通过采用金相分析、能谱分析、电子万能材料试验机、腐蚀失重法、极化测试及交流阻抗分析等手段,研究了消失模铸造AZ91镁合金的组织、力学性能及腐蚀行为,并与普通砂型铸造及金属型铸造方法进行了比较.研究结果表明,消失模铸造镁合金组织除了粗大的α相与β相外,还出现了球状的Al-Mn-Fe三元相,造成消失铸造镁合金的力学性能及耐蚀性能低于砂型铸造及金属型铸造.本试验条件下,消失模铸造AZ91合金的抗拉强度及伸长率分别为135.6MPa与1.4%.失重法测得的消失模铸造AZ91镁合金的腐蚀速率为0.64 mg/(cm2·d),为金属型铸造的2.2倍.极化曲线及交流阻抗等电化学研究表明,铸造工艺对镁合金的腐蚀行为有明显影响,消失模铸造镁合金的自腐蚀电位较低,但自腐蚀电流密度较大,分别为-1.577V与1.39×10-5Amp/cm2.     

物理变质处理对消失模铸造AZ91合金组织及力学性能的影响

在消失模铸造条件下,分别采用机械振动及熔体混合处理对AZ91合金的组织形貌和力学性能进行了研究,并分析了凝固过程中细化晶粒的机制。试验结果表明:采用机械振动及熔体混合处理都能显著地细化消失模铸造AZ91合金的组织,并显著提高力学性能。当机械振动激振力为1.5kN时,AZ91合金综合力学性能最优,其主要通过增大过冷度、枝晶臂熔断等作用细化组织。熔体混合处理其效果强于传统的熔体高温处理,熔体混合处理通过在混合液体中产生更多的核胚以增加形核位置,来细化枝晶组织。