铸造Mg-5Sm-4Gd合金的反常抗拉强度

通过电子拉伸试验,结合显微组织、稀土相和拉伸断口分析,研究了铸造Mg-5Sm-4Gd合金的室温和高温抗拉强度。结果表明:随着温度的升高,Mg-5Sm-4Gd合金的抗拉强度先升高后降低,出现了反常温度效应。该合金主要由α-Mg基体以及稀土相Mg41Sm5和Mg5Gd组成,平均晶粒尺寸约为200μm。拉伸断裂方式主要为脆性断裂。抗拉强度反常温度效应与合金的晶粒尺寸、α-Mg基体的晶格常数及稀土相的热稳定性有关。

稀土铈变质处理Mg-5Al-4Ca-0.8Mn合金的组织与力学性能

采用稀土Ce对Mg-5Al-4Ca-0.8Mn合金进行了变质处理,采用OM、SEM、硬度测试、拉伸试验研究了Ce添加量对Mg-5Al-4Ca-0.8Mn合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:稀土Ce对Mg-5Al-4Ca-0.8Mn合金有较好的变质效果。Ce添加量为0.8%时,合金晶界清晰,组织均匀性最佳,细化效果最好。Ce添加量增加到1.2%时,合金组织细化效果减弱。随着Ce添加量的增加,合金的硬度、抗拉强度和伸长率均先升高后降低,Ce添加量0.8%的合金的硬度、抗拉强度和伸长率均达到最大值,综合力学性能最好。

Al5TiB对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn合金显微组织的影响

研究了Al5TiB对Mg 8Zn 4Al 0.3Mn铸造镁合金显微组织的影响。结果表明,Mg 8Zn 4Al 0.3Mn铸造镁合金的显微组织主要由Mg相、(Al2Mg5Zn2)相、τ(Mg32(Al,Zn)49)相组成。加入0.5%的Al5TiB可显著细化合金的铸态组织,晶粒大小由120～130μm减少到30～40μm。随着Al5TiB加入量的增加,合金的共晶α(Mg)相数量和合金的显微硬度均呈增加趋势。

Al5TiB对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn镁合金阻尼性能的影响

研究了变质剂Al5TiB对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn镁合金阻尼性能的影响。结果表明:Al5TiB的加入显著细化了Mg-8Zn-4Al-0.3Mn镁合金晶粒,增大了界面面积,提高了合金的界面阻尼。但是,Al5TiB的加入又促进了Al、Zn原子向基体中的扩散,降低了合金的位错阻尼。加入变质剂Al5TiB后Mg-8Zn-4Al-0.3Mn镁合金的阻尼机制主要是界面阻尼和位错阻尼。二者迭加的结果决定了ZA84镁合金的宏观阻尼行为。

Mg-2.5Nd-1Cd-0.6Zr-0.4Zn镁合金的力学性能和阻尼性能

研究了铸态和固溶态下Mg-2.5Nd-1Cd-0.6Zr-0.4Zn镁合金的力学性能及阻尼行为。结果表明,固溶处理提高了合金抗拉强度、伸长率。室温下,铸态和固溶态合金的应变无关阻尼性能相当。该合金其应变相关阻尼随应变振幅的增大而增大,且固溶态的阻尼明显高于铸态的。合金的阻尼行为可采用Granato-Lucke位错阻尼理论解释。

Zn含量对Mg-9Gd-4Y-xZn-0.5Zr合金组织和力学性能的影响

采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、透射电镜以及拉伸试验机,研究Zn含量对时效态Mg-9Gd-4Yx Zn-0.5Zr（x=0,0.5,1.0,1.5,2.0）合金组织和力学性能的影响。结果表明：时效态Mg-9Gd-4Y-0.5Zr合金显微组织由基体α-Mg和共晶相Mg5（Gd,Y）组成。加入Zn元素后,合金组织中出现Mg5（Gd,Y,Zn）相和Mg12Zn（Gd,Y）相,分布于晶界或晶内。当Zn含量为1%以下时,合金组织得到明显细化,第二相分布均匀,力学性能显著提升。当Zn含量达到1%时,合金抗拉强度和屈服强度到达最大值,分别为279.4 MPa和220 MPa。随着Zn含量进一步增加,合金组织粗化,第二相含量迅速增加且沿晶界逐渐呈网状分布并逐渐向晶内深入,合金强度也明显降低。

Mg-5Gd-4Y-0.3Zr合金组织和力学性能研究

目的研究均匀化、挤压及时效热处理对Mg-5Gd-4Y-0.3Zr合金组织和力学性能的影响。方法制备了Mg-5Gd-4Y-0.3Zr合金铸棒,并进行了均匀化处理和热挤压处理。对不同状态的试样进行了拉伸试验,观察了金相显微组织,采用X射线衍射方法进行了结构分析。结果铸态合金组织主要由α-Mg基体和第二相Mg5(Gd,Y)组成;经过均匀化处理后,合金的第二相发生了完全回溶,合金的力学性能得到了提升;合金经挤压后,组织得到了明显细化,在200℃保温60 h得到了强度的最大值,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为423.0 MPa,335.0 MPa与9.0%。结论Mg-5Gd-4Y-0.3Zr合金既保证了低成本,又具有优良的力学性能,适合推广应用。

Al5TiB、RE对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn合金显微组织和时效过程的影响

研究Al5TiB、RE对Mg 8Zn 4Al 0 .3Mn铸造镁合金显微组织、时效过程的影响。结果表明 :加入Al5TiB的Mg 8Zn 4Al 0 .3Mn合金的显微组织主要由Mg相、 (Al2 Mg5Zn2 )相、τ(Mg3 2 (Al,Zn) 4 9)相组成。晶粒大小可由 12 0～ 13 0 μm减少到 3 0～ 40 μm。加入RE的Mg 8Zn 4Al 0 .3Mn xRE合金的显微组织主要由Mg相、 (Al2 Mg5Zn2 )相、τ(Mg3 2 (Al,Zn) 4 9)相和Mg3Al4Zn2RE相组成。晶粒大小由 12 0～ 13 0 μm减少到 40～ 5 0 μm。合金的显微硬度值随RE加入量的增加而增加。随着Ti元素在合金中含量的增加 ,合金的析出相形成激活能呈先增大后减小的变化规律 ,而含RE元素合金的析出相形成激活能则随RE元素加入量的增大而增大。

Mg-4Y-2.5Nd-0.6Zr合金微观组织及力学特性的研究

利用光学显微镜、XRD衍射分析仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、万能拉伸试验机等仪器设备研究了Mg-4Y-2.5Nd-0.6Zr合金铸态、固溶态和峰时效态的微观组织、室温和高温力学特性及断裂行为。结果表明:合金的铸态组织主要由α-Mg、Mg41Nd5和Mg24Y5组成;经固溶处理,共晶组织完全溶入基体,仅残余方块相Mg24Y5;再经时效处理,晶内弥散析出大量β″和β′相,有效强化了合金,对应的室温抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为292、215 MPa和4%;随着拉伸温度的提高,峰时效态合金的强度逐渐降低、伸长率逐渐增加,室温断裂类型为解理断裂,而250℃的断裂方式表现为准解理断裂。

Mg-5Y-3Sm-4Ho-0.5Zr合金组织与力学性能

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、差示扫描量热仪对Mg-5Y-3Sm-4Ho-0.5Zr合金的物相组成及显微组织进行了研究,并采用电子拉伸实验机和布氏硬度计研究了合金的力学性能。结果表明:Mg-5Y-3Sm-4Ho-0.5Zr合金的铸态组织主要由α-Mg基体和断续分布于晶界的Mg24Y5、Mg24Ho5和Mg41Sm5组成,固溶处理后,大部分稀土元素被固溶进基体中形成过饱和固溶体,经时效处理后,有弥散分布的第二相析出;Mg-5Y-3Sm-4Ho-0.5Zr合金的最佳热处理工艺为525℃固溶12 h,然后225℃时效14 h,此时合金具有最好的综合力学性能,硬度、抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为106 HBW、246 MPa、242 MPa和3.33%。

Ca对挤压Mg-10Al-1.5Zn-0.4Mn镁合金组织和性能的影响

采用传统的熔炼工艺制成Mg-10Al-1.5Zn-0.4Mn-xCa镁合金铸锭并经挤压变形,借助OM、SEM和XRD分析了合金显微组织和相组成,研究了Ca对该镁合金铸态和挤压态显微组织和力学性能的影响。

Ca和La对Mg-5Sn-2Si合金组织和蠕变性能的影响

利用Mg-20%Ca(质量分数,下同)和Mg-20%La中间合金分别对Mg-5Sn-2Si合金进行变质处理,研究Ca和La对Mg2Si相的变质效果,并进行了高温蠕变实验。结果表明:Ca和La对Mg2Si相起到了良好的变质效果,初晶Mg2Si颗粒消失,粗大树枝晶得到有效细化,且有CaMgSi(花瓣状)和La5Si4(棒状)新相生成。经过Ca和La变质后合金的蠕变速率大幅度降低,在250℃和60MPa应力下,Mg-5Sn-2Si-2Ca和Mg-5Sn-2Si-2La的稳态蠕变速率分别减少到未变质时的1/48和1/28。蠕变抗力提高的原因可能与Mg2Si相细化、新相生成后位错的滑移和晶界的滑动受到阻碍有关。

新型Mg-50%Al_4C_3-6%Ce中间合金的制备及其对AZ91D合金的细化机制(英文)

采用粉末原位合成工艺成功制备新型Mg-50%Al4C3-6%Ce中间合金,并利用X射线衍射(XRD)仪、扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)分析对其进行物相鉴别和形貌分析。结果显示,中间合金主要由层片状Al4C3和细杆状Al4Ce以及Mg基体组成。在AZ91D镁合金熔体中加入Mg-50%Al4C3-6%Ce中间合金可明显细化枝晶组织,枝晶形貌由六重对称的树枝状演变为花瓣状,当加入量为1.2%(质量分数)时,平均晶粒尺寸由基体合金的360μm降至65μm。晶粒细化机制可归结为Al4C3颗粒作为初生α-Mg的异质晶核,Ce富集于固液界面,引起成分过冷,从而激活固液界面前沿潜在的Al4C3核心,提高Al4C3的形核率。

轻质高强镁合金机匣可分凹模模锻工艺

目的通过对新型镁合金材料Mg-5Gd-4Y-0.3Zr进行力学性能实验和成形工艺数值模拟分析,对镁合金机匣成形工艺进行设计优化和开发参考。方法采用Gleeble-3500热模拟试验机,得到该镁合金材料在不同温度、不同应变速率下对应的真应力数据,并建立材料模型,应用在有限元模拟分析中。结果经优化后的工艺方案能得到充型饱满、无质量缺陷的镁合金机匣锻件,并通过工艺实验,验证了该设计方案的可行性。结论采用可分凹模模锻成形,能够锻造出外形美观、强度达标的轻质镁合金机匣。

Sn元素含量对汽车用Mg合金组织和性能的影响

以Mg-4%Zn-5%Al合金为研究对象,研究Sn含量变化对Mg合金物相、显微组织和拉伸性能的影响。采用XRD对样品进行物相的测定,并测试了不同Sn含量的样品的抗拉强度。结果表明,Sn的加入使Mg合金在晶界处生成共晶相,随着Sn含量增加,Mg合金抗拉强度和伸长率先增加后减小。当Sn含量为1.0%时,Mg合金抗拉强度达到最大值226.5 MPa,而未添加Sn时的Mg合金抗拉强度为189.2 MPa,此时Mg合金的伸长率为9.1%;当Sn含量继续增加时,Mg合金的抗拉强度和伸长率将下降。

锌对稀土镁合金组织与力学性能的影响

采用OM,XRD,SEM和EDS等试验手段研究了Zn对稀土镁合金Mg-4Y-1Ca(%,质量分数)微观组织和力学性能的影响。结果表明:随着Zn(x=1%,3%,5%)的加入,Mg-4Y-1Ca合金中生成的Mg24Y5二元相逐步转变为Mg3Y2Zn3(W相)+Mg12YZn(X相)三元相,铸态组织细化,第二相沿晶界成网状分布;经热挤压变形后,合金再结晶后晶粒细化明显,第二相弥散分布于基体和晶界上,强度提高的同时伸长率也获得较大提升,其中Mg-4Y-1Ca-5Zn合金表现最为显著。得益于Zn添加对再结晶晶粒细化和W相、X相弥散强化的共同作用,Mg-4Y-1Ca-5Zn合金经热挤压处理后具有较佳的综合力学性能,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别达到198 MPa,271 MPa和24.6%。