Mg-1Mn-0.5Al镁合金的热变形行为及热加工图

在应变速率为0.01~10 s^(-1)、热变形温度为150~400℃条件下,采用Gleeble-3800热模拟试验机对Mg-1Mn-0.5Al镁合金挤压板材进行平面应变热压缩实验,研究其热变形行为,分析了其真应力-真应变曲线及组织演变规律,并建立了其流变应力本构方程及热加工图。结果表明:在相同的应变速率下,随着变形温度的升高,Mg-1Mn-0.5Al镁合金的流变应力逐渐降低,在同一变形温度下,随着应变速率的增加,流变应力随之增加。在低温(150℃)、高应变速率下(10 s^(-1))进行热压缩时,Mg-1Mn-0.5Al镁合金易出现沿45°方向的剪切断裂失效。此外,随应变速率的增大,Mg-1Mn-0.5Al镁合金再结晶体积分数显著降低,残余应变明显增大。通过真应力-真应变曲线得到Mg-1Mn-0.5Al合金的本构方程,计算其热激活能为122.393 kJ/mol。通过热加工图的绘制,在应变为0.2时,Mg-1Mn-0.5Al镁合金可在温度为300~400℃和应变速率为0.01~0.082 s^(-1)条件下进行热变形。

ECAP和时效对Mg-4Zn-1Mn-0.5Ca合金组织和性能的影响

将铸态Mg-4Zn-1Mn-0.5Ca合金在300℃热挤压成棒材,对棒材进行180℃时效处理和200℃等通道转角挤压(ECAP)。研究了热挤压合金、ECAP 8道次合金和时效后ECAP 8道次合金的组织和性能。随后对试样进行室温和150℃低温单轴拉伸。结果表明:8道次ECAP后合金比热挤压态合金具有更细、更均匀的晶粒组织,同时提高了合金的室温屈服强度。时效后ECAP 8道次合金的150℃断裂伸长率比未时效ECAP8道次合金提高17.4%,说明时效处理对合金性能起着重要作用。

热处理对Mg-6Al-0.5Mn-1.8Si-0.3Ca镁合金组织与性能的影响

研究了热处理对Mg-6Al-0.5Mn-1.8Si-0.3Ca镁合金组织和显微硬度的影响。结果表明,经过固溶处理,β-Mg17Al12逐渐溶解到基体中,Mg2Si保持良好的热稳定性,合金的显微硬度明显提高,在固溶48 h时显微硬度较铸态时提高了约20%;固溶处理后再进行时效处理,沿晶界逐渐析出第二相,起到了晶界强化和弥散强化的作用。

汽车零件用差压铸造Mg-9Al-1Zn-0.5Ca镁合金的组织及性能

采用差压铸造进行了汽车零件用镁合金Mg-9Al-1Zn-0.5Ca的制备,对组织、力学性能和耐磨损性能进行了测试与分析。结果表明:与重力铸造试样相比,差压铸造试样的抗拉强度提高9.7%,屈服强度提高12.5%,断后伸长率从8.8%增大到9.5%,磨损体积减小38.9%;差压铸造可以明显改善合金内部组织,提高合金的力学性能和耐磨损性能。

均匀化退火等温冷却对Mg-10Al-1Zn镁合金组织性能的影响

对Mg-10Al-1Zn镁合金进行均匀化退火等温冷却处理,探讨等温温度和时间对β-Mg17Al12相析出形貌和合金力学性能的影响。研究结果表明：在420℃保温24h再经200~300℃保温1~6h后,β-Mg17Al12相均以层片状形态均匀析出。β-Mg17Al12相析出量随时间延长而增加,平均层片间距随等温温度升高而增大。合金在420℃保温24h再经250℃保温2h后,布氏硬度达到最高值80.1HB。

Mg-6Zn-1Cu-0.5Ce镁合金的非枝晶组织演变及机理

半固态金属坯料部分重熔是半固态金属触变成形工艺的重要技术环节,采用等温热处理法对Mg-6Zn-1Cu-0.5Ce镁合金在部分重熔过程中的非枝晶组织演变过程和机理进行研究。结果表明:在半固态重熔初始阶段,Mg-6Zn-1Cu-0.5Ce合金沿晶界分布的共晶相逐渐向α-Mg基体中扩散溶解,达到共晶熔化温度后,剩余部分开始熔化。随着保温时间的进一步延长,为了降低系统的界面能,颗粒将发生合并长大。其中,非枝晶颗粒的分离是由液相沿亚晶界浸渗和根部重熔两种机制起主导作用。Mg-6Zn-1Cu-0.5Ce合金的最佳等温热处理工艺为保温温度600℃和保温时间25 min,采用该工艺处理后所得非枝晶颗粒平均尺寸为57μm,形状因子为1.16,固相率为68%。

均匀化退火等温冷却对Mg-12Al-1Zn镁合金组织性能的影响

研究了均匀化退火等温冷却对石墨型铸造Mg-12Al-1Zn镁合金组织及性能的影响，探讨不同等温温度和保温时间对p- Mg17Al12相析出形貌和合金力学性能的影响.结果表明：合金在420℃固溶均匀化24h 后再分别经200℃、250℃、300℃等温冷却1~6h.β-Mg17Al12相相相析出量随着时间的延长而增加，形态也随着时间的延长发生变化，主要以层片状组织析出.合金在420℃保温24h 再经250益保温6h 后，布氏硬度达到最高值90.7H B.

Er含量对均匀化退火前后Al-5Mg-0.5Mn-0.24Zr合金组织及力学性能的影响

本工作在5083铝合金Al-5Mg-0.5Mn中复合添加0.24%(质量分数)Zr和不同含量的Er制备了Al-5Mg-0.5Mn-0.24Zr-x Er合金,并对其进行320℃×20 h+450℃×20 h双级均匀化退火,研究不同Er含量与0.24%Zr复合添加对其组织及力学性能的影响规律以及Al 3Er的演变过程,借助TEM和元素的面扫分析手段探讨了Er元素的分布特征。研究结果表明,当Er含量为0.42%时,均匀化退火前Al-5Mg-0.5Mn-0.24Zr-x Er合金的最大显微硬度、抗拉强度和延伸率分别为77.6HV、232.8 MPa和15.3%;经过320℃×20 h+450℃×20 h均匀化退火后,合金的显微硬度、抗拉强度和延伸率分别为86.1HV、262.4 MPa和13.3%。随着Er含量在0.068%~0.52%区间增大,合金中形成的(Al,Mg,Mn,Er,Zr)复合白色相不断增多,其尺寸也不断增大,从球状、小块状及长条状向粗大鱼骨状转变;经过320℃×20 h+450℃×20 h的均匀化退火后,上述白色相逐渐扩散溶解,粗大鱼骨状基本消失,转变成小球状及小长条状,弥散分布在合金中。均匀化退火前,Er、Mg元素经常“相伴偏聚”,Er主要以Al(Er x Mg 1-x)粗大复合相的形式存在;均匀化退火后,合金中析出了5~25 nm的Al 3Er粒子,其与基体形成了基本完全共格的关系,而10~30 nm的Al 3(Er,Zr)粒子则均匀分布于基体中,进一步提高了合金的强度。

体育器材用Mg-3Al-1Zn-0.2Mn镁合金铸态组织与性能研究

在Mg-3Al-1Zn-0.2Mn镁合金中添加Al2Ca,并进行了显微组织、物相组成、高温力学性能和耐腐蚀性能分析。结果表明:添加了Al2Ca的Mg-3Al-1Zn-0.2Mn镁合金由α-Mg相、Mg17Al12相和Al2Ca组成;与未添加Al2Ca相比,添加Al2Ca可使该合金的高温力学性能和耐腐蚀性能均得到提高,其中150℃抗拉强度增加53%、450℃抗拉强度增加246%、盐雾腐蚀120h后的质量损失率从5.52%下降至1.11%。

Mg-12Gd-4Y-1Zn-0.5Zr合金的显微组织和力学性能

研究了铸态、热挤压态和热挤压加时效处理的Mg-12Gd-4Y-1Zn-0.5Zr合金的显微组织特征和室温拉伸性能.结合SEM-EDS和TEM-EDS重点分析了热挤压态的合金的相组成.结果表明:合金的铸态组织主要由αVMg基体和沿晶界分布的片层状的第二相组成,经过370℃热挤压变形后,合金中第二相的分布和形貌均发生变化,200℃,70 h时效处理后第二相分布变得不规则.并发现了两种非平衡相,即片状的Mg(GdZn)5和块状的Mg3(Gd0.5Y0.5)相.热挤压变形加时效处理后合金室温抗拉强度显著提高的同时,且具有良好的延伸率.

Mg-7Zn-0.3Mn-xCu镁合金半固态组织演变

本文研究了Cu含量、重熔温度及等温时间对Mg-7Zn-0.3Mn镁合金半固态组织演变的影响。结果表明:Mg-7Zn-0.3Mn-1Cu合金的铸态组织由白色α-Mg基体和黑色共晶组织(α-Mg+Mg4Zn7+MgZn2+CuMnZn)组成。在等温热处理过程中,Cu有加速非枝晶颗粒分离和球化的作用,且Cu含量(质量分数)为1.0%时效果最佳;Mg-7Zn-0.3Mn-1Cu镁合金通过适当提高保温温度或延长保温时间,能够得到细小且分布均匀的球状颗粒。然而当保温温度超过585℃或保温时间超过20 min时,半固态颗粒则会粗化长大。这种粗化长大现象是在合并长大机制与Ostwald熟化机制共同作用下产生的。在整个等温热处理过程中,半固态组织演变主要经历了初始粗化、组织分离、球化和最后粗化四个阶段。Mg-7Zn-0.3Mn-1Cu镁合金的最佳等温热处理工艺参数为保温温度585℃和保温时间20 min,其非枝晶颗粒的平均尺寸、形状因子和固相率分别为38.85μm、1.39和53.38%。

均匀化退火对Mg-12Al-1Zn合金组织和性能的影响

对石墨型铸造Mg-12Al-1Zn合金均匀化退火后的组织及性能进行了研究。结果表明:在420℃保温24 h均匀化退火后,β-Mg_(17)Al_(12)相以层片状组织析出,随着退火冷却速度的降低,β-Mg_(17)Al_(12)相的析出量逐渐增多,在冷却速度为0.0201 K/s时完全析出,平均层片间距随冷却速度降低而增大,并有少量溶断。经均匀化退火后,合金的布氏硬度值比铸态有所提高,且随着冷却速度的降低,布氏硬度先增大后减小,在冷却速度为0.0201 K/s时达到最高值87.7 HB。

挤压温度对Mg-6Zn-1Mn-4Sn-0.5Y镁合金组织和性能的影响（英文）

通过光学显微镜(OM),X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),电子背散射衍射(EBSD)以及拉伸试验对360和420℃挤压的Mg-6Zn-1Mn-4Sn-0.5Y变形镁合金的组织和性能进行了研究。结果表明,合金铸态和时效态的相组成为α-Mg,Mn,Mg_7Zn_3,Mg_2Sn,和MgSnY相。挤压温度从360℃增加到420℃,动态再结晶完成,晶粒长大,合金的屈服强度、抗拉强度以及延伸率分别由259 MPa,350 MPa和18.3%降低至239 MPa,332 MPa和12.5%。理论计算和拉伸试验结果表明,细晶强化和固溶强化对合金屈服强度的增加产生决定性影响。

基于温度模糊PID控制的镁合金挤压性能研究

对Mg-4Al-1Mn-0.5Ce镁合金试样进行了常规PID控制和模糊PID控制的挤压成形,并进行了力学性能和显微组织的测试、对比和分析。结果表明:与常规PID控制相比,经模糊PID控制后试样的抗拉强度、屈服强度各增大了19、22 MPa,力学性能得到提升。模糊PID控制的效果优于常规PID控制。

均匀化退火对高铝镁合金组织性能的影响

以石墨型铸造Mg-10Al-1Zn合金为原料,通过观察样品的显微组织、测试样品的布氏硬度,来分析均匀化处理后不同的冷却速度对样品组织和性能的影响。结果表明:在420℃保温24 h连续冷却后,合金中的β-Mg17Al12相均以层片状的形态析出。随着冷却速度的减小,β-Mg17Al12相析出数量逐渐增多直至完全析出。经均匀化连续退火后,合金的布氏硬度值均比铸态58.7 HB有所提高,且随着冷却速度的减小布氏硬度呈现先升高后下降的趋势,在冷却速度为0.0183 K·s-1时到达最高值81.2 HB。

均匀化热处理工艺对体育器材用新型镁合金性能的影响

采用不同的均匀化温度和时间对Mg-3Al-1Zn-0.5Ti-0.3V体育器材用新型镁合金进行了热处理,并进行了拉伸性能和冲击性能的测试与分析。结果表明,当均匀化温度从350℃增大到450℃（均匀化时间12 h）或均匀化时间从6 h增大到14 h（均匀化温度425℃）时,合金的强度和冲击吸收功均先增大后减小。均匀化热处理温度和时间分别优选为425℃、12 h。

挤压温度对大规格镁合金散热器性能的影响

采用不同的挤压温度对Mg-4Al-1.5Mn-0.5V镁合金大规格散热器试件进行了挤压试验,并进行了散热性能、腐蚀性能和显微组织的测试与分析。结果表明:在360℃挤压温度下试样的散热性能和腐蚀性能均最佳。在此温度下挤压试样的散热性能最大,导热系数为149 W/(m·K);腐蚀电位最正,为-0.905 V;平均晶粒尺寸最小,为8.6μm。Mg-4Al-1.5Mn-0.5V镁合金大规格散热器的挤压温度优选360℃。

GZ121和GWZ1241的显微组织和相组成研究

通过光学显微镜(OM)、电子显微镜(SEM和TEM)研究了两种变形镁合金GZ121(Mg-12Gd-1Zn-0.5Zr)和GWZ1241(Mg-12Gd-4Y-1Zn-0.5Zr)的显微组织和相组成。结果表明:GZ121的铸态显微组织由-αMg晶粒和沿晶界网状连续分布的粗大、发达的树枝状共晶相组成。而GWZ1241的铸态显微组织由α-Mg晶粒和沿晶界不连续分布的细小、均匀的共晶相和两种非平衡相组成。Y的加入显著细化共晶组织。结合SEM-EDS和TEM-EDS分析可发现,GZ121合金组织的共晶相为Mg5(Zn0.5Gd0.5),而GWZ1241合金的共晶相为Mg5(Zn0.5Gd0.4Y0.1)。并且在GWZ1241合金的显微组织还发现两种非平衡相,即片状的MgGdZn5和块状的Mg3(Gd0.5,Y0.5)相。

新型镁基干电池负极材料的电化学性能研究

采用机械振动辅助搅拌法制备新型镁基干电池Mg-8Al-1Zn-0.5Nb-0.1V负极材料,并采用OM、SEM、XRD和电化学工作站等测试手段进行了显微组织、物相组成、充放电性能和电化学腐蚀性能的分析。结果表明,该新型材料由α-Mg基体和少量的Mg17Al12相组成,具有较佳的电化学性能;较商用Mg-3Al-1Zn镁基合金,制备的新型Mg-8Al-1Zn-0.5Nb-0.1V负极材料的阻抗曲线直径增大,电化学腐蚀性能和充放电性能得到提高。

挤压铸造Mg-9Gd-1Y-0.5Zr活塞的组织与性能

挤压铸造了Mg-9Gd-1Y-0.5Zr(GW91)活塞,研究了固溶时效态(T6)活塞顶部及裙部的力学性能,以及在200～300℃的蠕变性能。结果表明,活塞经过固溶时效处理后,晶粒内部析出相均匀析出,顶部和裙部平均晶粒尺寸分别为140、80μm;T6态活塞的抗拉强度随温度增加而降低,当温度为300℃时,活塞顶部及裙部抗拉强度分别达到210、223MPa;T6态活塞稳态蠕变速率随温度及应力增加而增大,在300℃、50MPa蠕变条件下,活塞顶部及裙部稳态蠕变速率分别为7.81×10-8s-1、1.45×10-7s-1,蠕变100h后蠕变量分别为2.8%、3.0%,优于现阶段商用活塞材料Al-Si合金的高温抗拉强度和抗蠕变性能。