ZM71-xCe镁合金显微组织和力学性能

对添加不同含量Ce元素的Mg-Zn-Mn系ZM71变形镁合金进行挤压及热处理,测试不同状态下ZM71及ZM71-xCe合金的室温拉伸性能,利用光学金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC)、扫描电镜(SEM)以及能谱(DES)、透射电镜(TEM)等分析试验手段观察了不同状态下的显微组织,初步探讨了Ce元素在ZM71合金中的存在形式和作用机制及不同添加量对合金组织和力学性能的影响。结果表明:Ce元素主要以三元稀土τ相存在于合金中,主要分布在晶界和枝晶间,能够细化铸态组织;Ce元素能够明显细化挤压态合金的组织,提升力学性能,但添加量应控制在1%以内,其中ZM71-0.5Ce具有最佳的综合力学性能,抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为318MPa、250MPa和13.6%;时效热处理不能提升挤压态高锌含量的Mg-Zn-Mn-Ce合金力学性能。     

Mn含量对Mg-Zn-Mn变形镁合金显微组织和力学性能的影响

通过对3种不同Mn含量的Mg-6Zn-XMn变形镁合金的微观组织的观察及力学性能的测定,研究了Mn含量对Mg-Zn-Mn镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：Mn元素以单质形式弥散地分布于Mg-Zn-Mn合金中,起到阻碍晶粒长大的作用,即随着Mn含量的增加,晶粒尺寸减小;Mn含量的变化对合金的屈服强度有一定的影响,即随着Mn含量的增加,屈服强度增加,其中挤压态增幅最大,双级时效次之,增幅分别是14%和5%;而Mn含量的变化对T6、T4+双级时效后合金的抗拉强度和延伸率的影响规律不明显,其中含0.68%Mn(质量分数, 下同)的合金整体性能较优,经双级时效后具有最高抗拉强度,达到360 MPa,伸长率为5.2%     

稀土Y对Mg-Zn-Mn镁合金显微组织和力学性能的影响(英文)

研究不同稀土Y含量对Mg-6Zn-1Mn合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:Y元素的添加对Mg-6Zn-1Mn合金的相结构、组织和力学性能有明显的影响。随着Y含量的增加,合金中的第二相依次从Mg7Zn3相、I相(Mg3YZn6)、I相+W相(Mg3Y2Zn3)到W相+X相(Mg12YZn)转变;热分析和组织观察证明合金相的稳定性趋势为X相W相I相Mg7Zn3相;Mn元素主要以单质颗粒形式弥散分布在基体中;Y的添加能显著提升Mg-Zn-Mn合金的力学性能,其中含6.09%Y的挤压态合金具有最佳的力学性能,其抗拉强度和屈服强度分别达到389 MPa和345 MPa。合金强度的提升主要源于Y元素的晶粒细化、Mn颗粒的弥散强化和Mg-Zn-Y稀土相的引入。     

稀土Y对AZ61镁合金微观组织和力学性能的影响

研究了稀土钇含量对AZ61镁合金显微组织和室温及高温力学性能的影响。实验结果表明：加入稀土钇可使AZ61合金铸态组织中的β相数量减少、铸态晶粒细化;大部分钇与铝结合生成高熔点、高热稳定性的稀土相A12Y3;固溶处理后,β相完全溶解而稀土相则以块状或杆状存在于晶界周围;适量的稀土钇可以提高AZ61合金的室温及高温强度、硬度和延伸率;而过量的稀土钇则会导致AZ61合金的性能下降;稀土钇的含量为1．0％时合金可得到较佳的力学性能。     

Zn含量及热处理对Mg-Zn-Mn变形镁合金显微组织和力学性能的影响

研究了Zn含量和热处理工艺对挤压态Mg-x%Zn-1%Mn (x=4, 5, 6, 7, 8, 9,质量分数)镁合金组织和力学性能的作用规律。结果表明：Zn含量增加,挤压时动态再结晶趋于完全且小晶粒容易长大,同时第二相流线亦随之增加并阻碍其长大;再结晶晶粒在固溶过程中会长大,但Zn含量越高长大越困难,最终其晶粒更细小。通过透射电子显微镜(TEM)研究发现,时效态合金中主要存在2种亚稳相,即：长轴沿[0001]α的杆状相(β1′相)和(0001)α上的盘状相(β2′相),它们与基体之间存在共格或半共格界面,杆状β1′ 相对位错运动的阻碍更加强烈;根据X射线衍射(XRD)的分析结果,可知2种相都是具有Laves结构的MgZn2相。双级时效处理在低温预时效阶段从过饱和固溶体析出G.P.区,为第二级时效提供形核核心,从而细化了β1′ 和β2′ 相,增加了其弥散度。高Zn含量合金在180 ℃时效16 h后发生了过时效,通过消耗β1′ 和β2′ 而形成了大块的Mg-Zn化合物。在时效态组织中,Mn以杆状析出,可以作为β1′和β2′相的形核核心,使二者发生粗化。挤压态合金的力学性能对Zn含量的变化不敏感;时效态合金的强度随Zn含量的增加呈抛物线增加,当Zn含量大于6%时,强度增加缓慢,延伸率急剧降低,这与高锌合金容易过时效且存在残余流线有关。故含6%Zn合金具有最佳的力学性能     

稀土Y及固溶处理对AM60镁合金组织和力学性能的影响

研究了添加少量稀土Y及固溶处理对AM60合金显微组织和室温力学性能的影响.结果表明：稀土Y的加入能显著提高合金的抗拉强度σb、屈服强度σ0.2、伸长率δ.AM60铸造合金中加入Y后,与Al形成颗粒状的稀土化合物Al2Y,使合金中的γ相Mg17Al12数量减少,合金组织得到细化.固溶处理（T4）后,γ-Mg17Al12相基本溶解,热稳定性较高的稀土化合物相未溶解,使合金的抗拉强度进一步提高.AM60-0.4%Y合金的拉伸试样断口为带有局部韧窝的解理断裂和韧性断裂的混合特征.     

稀土Y对Mg-2.0Zn-0.3Zr镁合金铸态组织和力学性能的影响

通过在Mg-2.0Zn-0.3Zr镁合金中添加不同含量的稀土元素Y,研究Y元素及其含量对合金组织和力学性能的影响及机制。结果表明:当Y含量从0.9%增加到1.9%(质量分数,下同)时,组织明显细化,晶间化合物呈连续细网状;当Y含量达到3.7%时,晶间化合物呈不连续的粗网状。当Y从1.9%增加到5.8%时,合金强度逐步提高。Y含量为0.9%时,Y的细化作用及适当的W-相含量对塑性有利,延伸率达到最大值24.8%;Y含量为3.7%时,W-相的数量因X-相的出现而减少,晶间化合物变为不连续网状分布,对塑性有利,合金综合力学性能最佳,抗拉强度为232MPa,屈服强度为124MPa,延伸率为23.5%。添加Y后的Mg-2.0Zn-0.3Zr合金流变应力和挤压变形抗力提高,但可通过420℃,12h热处理和热变形温度提至450℃,改善合金的热成型性并获得更高的综合力学性能。     

Ca对AZ61—1．2Y镁合金组织和力学性能的影响

通过合金制备、微观分析和力学性能测试等方法研究了Ca对 AZ61-1.2Y镁合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,适量Ca的加入使AZ61-1.2Y镁合金的组织得到明显细化,β(Mg17Al12)相消失,同时析出了高熔点的粒状化合物Al2Y、Al2Ca.合金力学性能的提高,一方面是由于基体晶粒细化产生的细晶强化,另一方面是由于在晶内以及晶界弥散析出的Al2Y和Al2Ca相所产生的析出强化.     

Sn对AZ61镁合金组织和力学性能的影响

通过合金制备、微观分析和力学性能测试等方法研究了Sn对AZ61镁合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,当加入Sn后,在铸态及热处理态合金中均发现了球形颗粒状的Mg2Sn相;0.5%的Sn可以明显提高合金在20℃、150℃、175℃的抗拉强度.合金力学性能的提高一方面是固溶强化,另一方面是高熔点的Mg2Sn相的弥散强化.     

Y对Mg-Zn合金组织和力学性能的影响

在7.5 kW的坩埚电阻炉中制备了Y质量分数分别为1.5%、3.0%、6.0%的3种Mg-3Zn合金试样,分析讨论了Y在合金中的存在形式和作用机制.随着Y含量的提高,合金的二次相由I相 W相过渡到W相 H相,合金的组织结构有粗化的趋势,晶间组织的形态也由细线状向网状转变.测试了合金的力学性能,结果发现,当Y含量从1.5%提高到3.0%时,合金的屈服强度、冲击韧度和硬度分别提高了56.6%、7.6%和27.4%,而伸长率降低了11.8%.但当Y含量达到6.0%时,合金的屈服强度和硬度仍有所提高,但冲击韧度却有所下降.     

高Y添加量对Mg-2Zn-1Mn合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、X射线衍射仪、X射线荧光法、电子探针显微分析仪、扫描电子显微镜、电子背散射衍射、透射电子显微镜和单轴拉伸测试等对Mg-2Zn-1Mn-x Y (x=0,1,3,5,7,质量分数,%)合金的显微组织和力学性能进行研究。结果表明：随着Y元素的加入,铸态合金的第二相由Mg₇Zn₃转变为Mg₃Zn₃Y₂,最终转变为Mg₁₂ZnY。Y元素的加入阻碍了动态再结晶的生长过程,使晶粒得到细化,但是进一步增加Y含量不会继续增强晶粒细化程度。挤压态Mg-2Zn-1Mn合金加入Y元素后,塑性呈现出先升高后下降的趋势,这可能是受到了织构取向变化和晶粒粗化的共同影响。此外,合金强度提高主要是由于细晶强化和第二相强化作用。Mg-2Zn-1Mn-7Y合金具有最佳的力学性能,其抗拉伸强度为357 MPa,屈服强度为262 MPa,延伸率为14%。     

超声功率对Mg-3Re-3Zn-0.7Y合金组织和力学性能的影响

如果在铸造过程能够细化含有稀土元素的金属间化合物,那么稀土镁合金在耐热应用方面将具有巨大的潜力。本文研究了半固态制浆过程中不同超声功率的超声振动对Mg-3RE-3Zn-0.7Y合金半固态微观组织以及铸态试样力学性能的影响。试验对液相线以上20~40癈镁合金熔体分别施加超声功率为800W至1200W的超声振动,振动时间为90s,结束超声振动温度为液相线以下10℃左右。结果表明,超声振动可以制备出组织中具有细小圆整的初生α-Mg相的优良半固态浆料,并且经过超声功率为1000W的超声处理后浆料组织中初生α-Mg晶粒的平均晶粒直径和平均形状系数SF分别为55μm和0.63。此外,1000W超声处理的铸件试样比未经超声处理的试样抗拉强度提高了25.2%,伸长率提高了93.5%。可见,声空化效应和声流效应使超声振动成为一种制备具有细小圆整初生晶粒的镁合金半固态浆料的有效途径。     

超声处理对Mg-5Zn-2Er合金组织及力学性能的影响(英文)

研究超声处理对Mg-5Zn-2Er镁合金显微组织及室温、高温力学性能的影响规律。利用光学显微镜、扫描电镜和MTS材料试验机等研究不同样品的显微组织及其室温、高温力学性能。结果表明:超声处理后镁合金的组织和力学性能均得到了改善;获得最优镁合金材料组织和性能时超声处理的工艺为:超声处理功率600W,超声处理时间100s。超声处理在熔体中引起的空化和声流效应对细化镁合金的组织并提高其力学性能起到了主要作用。     

Effects of erbium on microstructure and mechanical properties of as-cast Mg-7Zn-3Al alloy

Mg-7Zn-3Al-xEr(x=0.1,0.4,0.7) magnesium alloys were prepared by permanent mould casting.The effects of rare earth element of erbium on the microstructure and mechanical properties of as-cast Mg-7Zn-3Al alloy at both room temperature and elevated temperatures were investigated with optical microscopy,scanning electron microscopy/energy dispersive X-ray spectroscopy,differential scanning calorimetry,and tensile testing.The results show that the quasi-continuous grain boundary networkedτ(Mg_(32)(Al,Zn)_(49)...     

热处理对Mg-3Sn-1Mn镁合金组织和性能的影响

通过光学和电子显微镜、XRD分析以及抗拉和蠕变测试,研究热处理对Mg-3Sn-1Mn镁合金组织和性能的影响。结果表明,热处理对Mg-3Sn-1Mn镁合金的组织和性能有明显影响。当在420℃固溶处理后,合金中的大多数Mg2Sn相溶入基体。但在250℃时效处理后,在时效合金的晶界和晶内析出大量细小的Mg2Sn相,从而时效合金的抗拉性能和蠕变性能被明显改善,其强化机理可能与α-Mg基体中Mg2Sn相的弥散析出有关。     

Zn含量对铸态Mg-2Er合金的微观结构及力学性能影响

采用XRD和SEM等微观表征技术研究不同Zn添加量对Mg-2Er合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：当Zn添加量为1%和2%时,合金主要相组成为W相和α-Mg;当Zn添加量为4%-10%时,合金中则有I相析出,合金相成分变为W相、I相和α-Mg;当Zn添加量增加至12%时,W相消失,合金中主要第二相则为I相和Mg4Zn7相。当Zn添加量为6%时,合金具有较好的拉伸力学性能,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为224 MPa、134 MPa和10.4%。     

Effects of Sm addition on microstructure and mechanical properties of a Mg-10Y alloy简

To further increase the mechanical properties, 0.5wt.% Sm was introduced to a Mg-10Y alloy in this study. The effects of Sm addition on the microstructures and mechanical properties of the Mg-10Y alloy, especially the aged Mg-10Y alloy, were investigated. The microstructure observation and tensile tests were performed by using an optical microscopy, a scanning electron microscopy and a universal material testing machine, respectively. The phase analysis was performed using X-ray diffractometer. The results show that the 0.5wt.% Sm addition can not only promote the formation of fine and dispersed Mg24Y5 phases, but also improve their morphology and distribution; it also increases the thermal stability of Mg24Y5 phases. Sm addition is seen to increase the ultimate tensile strength of Mg-10Y alloy at elevated temperatures(200, 250, 300 and 350 ℃), while decrease the elongation. But the elongation is still up to 7.5% even at 350 ℃. In the range of 250 ℃ to 300℃, the ultimate tensile strength of the alloy reaches its maximum(with a range average of 235 MPa) and is not sensitive to the temperature change, which is very useful to the application of heat-resistant magnesium alloys. Even at 350 ℃, the ultimate tensile strength of Mg-10Y-0.5Sm is still up to 155 MPa. Considering both of the ultimate tensile strength and elongation, the maximum application temperature of the Mg-10Y-0.5Sm alloy can be up to 300 ℃. The strengthening mechanisms of Mg-10Y-0.5Sm alloy are mainly attributed to dispersion strengthening of Mg24Y5 phase particles with a certain solubility of Sm and grain refinement strengthening of α-Mg matrix.     

Effects of heat treatment on microstructure evolution and mechanical properties of Mg-6Zn-1.4Y-0.6Zr alloy

To investigate the effects of solution temperature and the decomposition of I-phase on the microstructure, phase composition and mechanical properties of as-cast Mg-6Zn-1.4Y-0.6Zr alloy, solution treatment at 440 oC, 460 oC and 480 oC and further aging treatment were conducted on the alloy. The results indicate that the net-like intermetallic compounds(mainly I-phase) dissolve into the α-Mg matrix gradually with the increase of solution temperature from 440 oC to 480 oC. Besides, the I-phase decomposes completely at 480 oC, with the formation of fine W-phase(thermal stable phase) and Mg_7Zn_3 phase. In addition, a great number of fine and dispersive Mg-Zn binary phases precipitate in the α-Mg matrix during the aging treatment. Due to the increase of solute atoms and the precipitation of strengthening phases, such as W-phase and Mg-Zn phases, the optimal strength is obtained after solution treatment at 460 oC for 8 h and aged at 200 oC for 16 h. The yield strength(YS), ultimate tensile strength(UTS) and elongation are 208 MPa, 257 MPa and 3.8%, respectively. Compared with the as-cast alloy, the increments of YS and UTS are 117% and 58%, respectively, while the decrement of elongation is 46%.     

双级时效处理对喷射沉积Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织和力学性能的影响

利用喷射成形技术制备Al-10．8Zn-2．8Mg—1.9Cu合金。借助透射电镜、高分辨电子显微镜和拉伸性能测试等手段研究双级时效处理对喷射沉积Al—Zn—Mg—Cu合金微观组织和力学性能的影响。结果表明，合金经120℃，16h＋150℃，2h双级时效后，晶内析出相略有长大，此时合金的强化机制是GP区和η相的综合强化。与峰时效条件相比，双级时效后合金的抗拉强度和屈服强度分别降低4．5％和3．5％，但合金组织中的晶界析出相完全断开，这对提高合金的抗应力腐蚀能力具有重要意义。     

Microstructure characterization and mechanical properties of Mg-9Li-5Al-1Zn-0.6RE alloy

Mg-9Li-5Al-1Zn-0.6RE alloy was prepared by vacuum induction heating. The microstructure and phases composition of the alloy were analyzed with optical microscope, scanning electron microscope and X-ray diffractometer. Then the effect of homogenization temperature on microstructure and mechanical properties of the alloy was studied. The hardness of samples under different homogenization temperatures was measured. The results show that, the alloy is composed of a phase, β phase, Mg17Al12 and AlLi. RE added into the alloy is solved in a phase and β phase completely. After homogenization heat treatment, the needle-like a phase disappears. With the increase of homogenization temperature, the shape of a phase is spherical-like first, then vennicular-like, and large block-like finally. The variation of the shape of a phase causes the hardness of sample to change accordingly. The most favorable homogenization temperature for microstructure and mechanical properties is 150 ℃.