阻燃镁合金AZ91D-0.3%Be-Sr的研究

研究了镁合金AZ91D-0.3?-Sr的阻燃性及Sr对合金显微组织和力学性能的影响,结果表明,在镁合金AZ91D中加入0.3?,显著提高了阻燃性,使试验合金可在无覆盖和保护的条件下直接暴露在大气中熔炼.加入少量Sr可使镁合金AZ91D-0.3?-Sr的组织得到细化,力学性能显著提高.x射线衍射分析表明,阻燃机理是在合金液表面形成致密的MgO-BeO复合保护膜,阻止了镁合金的进一步氧化燃烧.     

阻燃镁合金AZ91D-0.3Be-RE的研究

研究了添加铍对镁合金AZ91D的阻燃性以及混合稀土对其组织与力学性能的影响.结果表明,铍(Be)可以有效地提高镁合金的起燃温度,含0.3wt?的镁合金的起燃温度提高近300℃,可直接暴露在大气中熔炼.稀土可抑制镁合金AZ91D非平衡结晶的进行,同时也抑制Mg17Al12相的析出,强化了基体;另外花瓣状和短杆状Al4RE相可阻止裂纹的形成,增大合金的断裂抗力,从而使合金的室温抗拉强度在固溶态和时效态下均提高20%;硬度在铸态下提高20%,在时效态下提高30%.由于Al4RE相热稳定性高,使高温抗拉强度在铸态下提高50%,在时效态下提高20%;伸长率在铸态和时效态下均提高100%.     

阻燃镁合金AZ91D的研究

研究了通过添加铍，可得到直接暴露在大气中熔炼的镁合金AZ91D。通过金相组织观察发现：当铍的含量达到0.015%时，合金的晶粒度最好，而且具有很好的阻燃性能；同时研究了采用不同的变质剂AZ91D合金进行变质处理。实验结果表明：变质处理的AZ91D合金，组织明显细化，尤其是时效处理后，其力学性能得以大幅度提高，拓宽了合金的使用范围。     

AZ91—1．0％RE镁合金及其高温热处理研究

研究了添加1%RE元素对AZ91镁合金显微组织和力学性能的影响,并研究了三种不同高温热处理工艺对合金显微组织和硬度的影响.研究表明,复合添加0.6?和0.4%Y对显微组织的细化效果要比单独添加1?的效果更好,且AZ91-0.6Ce-0.4Y合金的室温和150℃力学性能比AZ91和AZ91-1?更加优良.按文中的三种高温热处理工艺得到了三种特殊的网状组织结构.     

新型稀土阻燃镁合金研究

为了寻求Mg-Y-Ca阻燃镁合金的强化方法,详细研究了Y和Ca对Mg-4%Zn合金微观组织和力学性能的影响。结果发现,只要加入0.3%的Ca就可使晶粒大为细化,而随着Ca含量的增加,Mg-4%Zn-Ca合金的抗拉强度呈先快速增加后缓慢降低的趋势;随着Y含量的增加,凝固组织逐渐粒化,晶粒尺寸变小,相应地,其抗拉强度呈上升趋势。在综合考虑阻燃能力和力学性能的基础上,按照致密氧化膜的形成条件,选定Mg-4%Zn-3.5%Y-0.8%Ca为新型阻燃镁合金的初步成分。该合金能够在无保护条件下进行熔炼及浇注,且具有较好的力学性能,很有潜力发展成为综合性能优良的新型阻燃镁合金。     

阻燃镁合金的研究现状

介绍了镁合金的阻燃机制,综述了阻燃镁合金的研究现状,分析了合金元素Ca,Be,Zn和稀土在阻燃镁合金中的作用,指出了其作为镁合金添加元素的优点和不足之处.阻燃镁合金正向着合金多元化的方向发展,多种合金元素相互匹配,既可达到阻燃的目的,又能不破坏镁合金的性能.阻燃镁合金中添加元素在液面上的化学反应过程及其热力学、动力学机制尚不清楚,需要在此方面进行深入地研究.     

Sr对AZ91镁合金的组织和性能的影响

借助金相显微镜和扫描电镜研究了Sr对AZ91镁合金铸态组织、热处理后的微观组织及其力学性能的影响.研究结果表明,少量Sr(w(Sr)=0.3%～0.5%)加入可显著细化AZ91镁合金的晶粒,但w(Sr)进一步增加到0.8%时,合金晶粒有粗化倾向,合金组织中出现杆状Al4Sr相.经固溶处理后,合金组织中β Mg17Al12相几乎全部溶于α Mg基体中,金属间化合物Mg17Sr2及 Al4Sr部分溶于基体中,时效处理后从基体中析出,分布弥散、均匀.合金的强度和硬度随Sr含量增加,先增大后减小.其力学性能的变化与Sr加入量和晶界上脆性相的数量有关.     

超声处理对AZ91D-3Ca镁合金凝固组织的影响

以超声波输出功率、处理时间、熔体施振温度和铸型预热温度为研究对象,对AZ91D-3Ca阻燃镁合金熔体施加超声振动进行了研究.结果表明,通过控制超声熔体处理参数与凝固条件可以细化AZ91D-3Ca阻燃合金的凝固组织.当超声功率密度在0～5.56 W/cm2时,随着超声功率密度的增大,合金的初生晶粒逐渐细化;当功率密度大于5.56 W/cm2时,合金的初生晶粒不再发生明显变化.当超声处理时间为15s时,合金的初生晶粒最为细小;在30～60 s范围内,超声处理时间的增加对初生晶粒细化效果的影响不明显.在600～690℃范围内,随着施振温度的提高,合金的初生晶粒先细化后粗化,其转折点为630℃.在室温～690℃范围内,随着铸型预热温度的增加,合金的初生晶粒逐渐粗化.     

AZ91镁合金挤压组织与性能的试验研究

通过对AZ91镁合金不同条件下的热挤压成形试验,结果发现,均匀化退火可提高材料塑性,使伸长率由1.8%提高至5%.相对于平模、锥模而言,流线型挤压模具可改善材料的流动性,制备出光滑完整的AZ91棒材.挤压后合金棒材的强度和塑性同时提高,抗拉强度可达340 N/mm2,屈服强度超过260 N/mm2,伸长率超过12%.SEM扫描电镜分析显示,合金中的第二相为晶界上粗大的Mg17Al12和晶粒内部弥散分布的AlxMny.挤压后Mg17Al12可被碎化,α基体晶粒平均直径细化至20 μm,而AlxMny则和铸态的相同,平均直径5 μm.     

AZ91+0~2.0%La铸造镁合金的组织和力学性能

利用SEM和XRD等方法研究不同La添加量的AZ91+xLa(x=0%,0.3%,0.5%,0.7%,1.0%,1.5%,2.0%)(质量分数,下同)镁合金的铸态显微组织和相组成,并测试和分析合金的室温力学性能.结果表明:AZ91合金中加入0.3%～2.0%的La后,合金的晶界和枝晶界析出Al11La3化合物,其形态随La含量的增加从针状向片状过渡,同时β-Mg17Al12相的体积分数及尺寸随La加入量的增加而减小.此外,La的加入可明显细化AZ91合金的显微组织,其最佳加入量为1.0%～1.5%.稀土La的加入可以明显改善AZ91合金的力学性能,其原因与稀土细化组织、改变β-Mg17Al12相的体积分数及尺寸、弥散强化等有关.在本试验研究的合金中,AZ91+1.5%La合金力学性能最好,其铸态合金的抗拉强度和断裂延伸率分别达到226 MPa和7.5%.     

Mg-3．5Y-0．8Ca阻燃镁合金的表面氧化膜结构研究

通过Y和Ca的同时加入获得了阻燃效果优异的Mg-3．5Y-0．8Ca阻燃镁合金，实现了镁合金在大气条件下的无保护熔炼。XRD，SEM和AES等表面分析结果表明，Mg-3．5Y-0．8Ca阻燃镁合金在高温下暴露于大气中时，合金表面会生成一层以Y2O3为主的氧化膜。Y2O3膜结构致密，铺展性强，在高温下为固态且不易挥发，电导率低，这些性能决定了其是一种优良的保护性氧化膜，能够阻碍镁合金基体的进一步氧化。     

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。     

阻燃镁合金材料的研究现状及发展趋势

综述阻燃镁合金材料的研究现状,分析合金元素Ca、Be、Ce、Bi的作用,对阻燃镁合金的一些新发展情况作了介绍.     

AZ91D镁合金的低温力学性能

测试了AZ91D镁合金的低温力学性能,采用扫描电子显微境和电子探针等方法观察分析了其断面形貌和成分,结果表明AZ91D镁合金具有一般金属材料的普遍特性,即抗拉强度(σb)和屈服强度(σs)随温度的降低而升高,而冲击值(αk)则随温度的降低而下降;密排六方的镁合金在低温、应力集中及冲击载荷下发生沿单一晶面解理,多为一族相互平行的晶面解理.β相(Mg17Al12)和α相交界处,由于有大量的位错塞积群,滑移在此受阻,因此断口往往出现撕裂棱和部分韧窝,断口而呈现准解理形貌.     

微量B对AZ91镁合金显微组织与力学性能的影响

以AZ91-0.5Sr镁合金为研究对象,利用XRD、SEM以及拉伸性能测试研究了微量B对AZ91-0.5Sr镁合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,添加Al-3B中间合金后,AZ91-0.5Sr合金的晶粒有所细化.AZ91-0.5Sr合金是由α-Mg固溶体和离异共晶形成的β-Mg17Al12相组成.添加B后,合金中出现新相Al4Sr.加入w(B)=0.03%后,合金的平均晶粒尺寸由原来的约125 μm降低到约80 μm.AZ91-0.5Sr合金的抗拉强度和伸长率分别是137 N/mm2和1.9%.加入w(B)=0.09%以后,合金的抗拉强度达到151 N/mm2,提高了10.2%,力学性能有所改善.     

AZ91B镁合金TIG焊接头组织与性能

使用AZ61和AZ91焊丝TIG焊AZ91B镁合金均可获得组织致密、焊缝与母材结合良好的焊接接头。焊缝组织由分枝发达、呈雪化状的α枝晶以及晶间(α Mg17Al2)低熔点共晶体组成；熔合区组织由细小的α-Mg等轴晶和晶间共晶体组成；热影响区组织接近母材，由粗大的α-Mg树枝品和分布于其间的α Mg17Al2共晶体组成。由于焊接过程中镁的过热蒸发，导致焊缝相对含Al量升高，共晶体含量增多，从而使焊缝热裂纹倾向增大。使用ER AZ61焊接AZ91B合金更易获得抗热裂性能高、与母材成分和组织一致性好的接头；而且接头抗拉强度和伸长率也较高。     

镁合金AZ91D焊接接头组织与性能

在镁合金(AZ91D)TIG焊接头中,同质焊缝的相组成主要为α-Mg和β-Al12Mg17;β-Al12Mg17非连续地分布于α-Mg的晶界;β-Al12Mg17的体积分数为7.3%.焊接热影响区(特别是近缝区)最突出的显微组织特点是晶粒粗化和连续分布于晶界的β-Al12Mg17金属间化合物.由于晶粒细化焊缝区硬度值高于母材,而热影响区的硬度值则明显低于母材.与母材相比(σb=156 MPa,δ=4.8%),同质焊缝金属有更高的力学性能(σb=192 MPa,δ=4.9%).焊接接头的力学性能明显低于母材,接头强度为母材强度的69%;接头塑性为母材的72%;断裂主要发生在热影响区的近缝区.降低焊接热输入有利于改善焊接接头的力学性能.     

微量Sc元素对AZ91镁合金组织性能的影响

本试验以AZ91镁合金为基,制备了含Sc的AZ91镁合金.研究了微量Sc对AZ91镁合金组织性能的影响.结果表明,Sc的加入,在AZ91中形成了Al3Sc新相;细化了AZ91合金的铸态组织,改变了第二相Mg17Al12的形貌;显著提高了材料的硬度、强度;抑制了材料的动态再结晶,且延缓了材料的时效硬化行为.     

Ca对挤压AZ91镁合金组织及性能的影响

利用OM,SEM,XRD及力学性能测试等手段,研究了添加Ca元素的AZ91 XCa(X=0,0.5,1.0,1.5,wt%)合金挤压管材的显微组织及室温和高温力学性能。结果表明,Ca元素可以明显细化合金组织,使Mg17Al12相的形貌及分布发生改变;合金中加入少量Ca时,Ca主要溶入Mg17Al12相中,随着合金中Ca含量的增加,一部分Ca溶入Mg17Al12相,另一部分与Al化合形成Al2Ca相。Ca的加入提高了合金的高温强度和伸长率,但降低了合金的室温强度。少量的Ca有助于提高合金的高温力学性能,挤压AZ91 0.5Ca合金200℃时的力学性能可以达到σb=218.0MPa,σs=182.0MPa和δ5=24.0%,比挤压AZ91合金分别提高了27.0%,66.2%和16.5%。