Mg-5Y-3Sm-0.8Ca-0.5Sb合金的蠕变行为

通过蠕变试验、组织观察和理论计算,研究了Mg-5Y-3Sm-0.8Ca-0.5Sb合金在200℃、50MPa和200℃、70MPa条件下的蠕变行为。结果表明,Mg-5Y-3Sm-0.8Ca-0.5Sb合金在200℃时具有与商用耐热镁合金WE43相近的蠕变性能;随着蠕变应力的增大,合金的晶粒尺寸变化不大,晶界变得不明显;应力指数计算值显示,此时蠕变受扩散和晶界滑动两种机制控制。

Mg-5Y-3Sm-0.8Ca-0.5Sb合金的强化作用评估

通过组织分析、拉伸试验和理论计算,研究了强化作用对时效态Mg-5Y-3Sm-0.8Ca-0.5Sb合金屈服强度的贡献量。结果表明,该合金在细晶强化的基础上,以损失部分固溶强化为代价,产生了显著的析出强化,大幅提高了屈服强度。固溶强化对合金屈服强度的贡献量略低于细晶强化,析出强化的贡献量超过总屈服强度的50%。

Sb对Mg-5Y-3Sm-0.8Ca合金组织和力学性能的影响

采用组织分析和拉伸试验,研究加入0.5%Sb对Mg-5Y-3Sm-0.8Ca(质量分数)合金组织和力学性能的影响。结果表明,加入0.5%Sb后,合金中有高熔点Mg3Sb2相生成,且晶粒尺寸得到细化。Mg-5Y-3Sm-0.8Ca-0.5Sb合金的室温及高温力学性能得到改善,室温和300℃时的抗拉强度分别为266 MPa和208 MPa,抗拉强度稳定性优于商用耐热镁合金WE43。

时效对Mg-5Y-3Sm-0.8Ca合金组织及硬度的影响

采用组织分析和硬度测试,研究了时效对Mg-5Y-3Sm-0.8Ca合金的影响。结果表明：Mg-5Y-3Sm-0.8Ca合金经525℃×6 h固溶处理,在225℃进行时效时,随时效时间延长显微硬度迅速上升,在12 h出现峰值,然后基本不变,48 h后逐渐降低。当时效时间从12 h增加到48 h时,合金中析出了纳米级的β＇相,且其形貌和尺寸没有发生明显变化。

Ho对时效态Mg-5Y-3Sm-0.5Zr合金组织及力学性能的影响

采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、电子拉伸实验机等研究了时效态Mg-5Y-3Sm-xHo-0.5Zr(x=0、2、4、6,mass%)合金的显微组织和力学性能。结果表明:时效态Mg-5Y-3Sm-0.5Zr合金的组织由α-Mg基体和第二相Mg_(24)Y_(5)、Mg_(41)Sm_(5)组成,添加稀土元素Ho后有新相Mg_(24)Ho_(5)生成;适量Ho的添加能够细化时效态Mg-5Y-3Sm-0.5Zr合金的晶粒,提高其室温及高温力学性能;在室温(20℃)~250℃温度范围内,合金的抗拉强度均随Ho含量的增加呈现先增大后减小的趋势,除200℃略有不同外,合金的抗拉强度均在Ho含量为4%时达到峰值。含4%Ho的合金在不超过150℃时,强度非常稳定,对温度变化不敏感;合金拉伸断裂方式主要表现为脆性断裂,当拉伸温度升高时,呈现向微孔聚集断裂转变的趋势。

热处理对砂型铸造Mg-10Gd-3Y-0.5Zr镁合金微观组织和力学性能的影响（英文）

采用金相分析、SEM、硬度试验和拉伸试验等方法分析和测试砂型铸造Mg-10Gd-3Y-0.5Zr镁合金在T6态(固溶后空冷然后时效)下的显微组织和室温力学性能,讨论该合金的断裂机理。结果表明,砂铸Mg-10Gd-3Y-0.5Zr合金在225°C和250°C时效下的最优T6热处理工艺分别为(525°C,12 h+225°C,14 h)和(525°C,12 h+250°C,12 h)。峰时效下T6态Mg-10Gd-3Y-0.5Zr合金主要由α-Mg+γ+β′相组成,2种峰时效热处理工艺下合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为339.9 MPa、251.6 MPa、1.5%及359.6 MPa、247.3 MPa、2.7%。在不同热处理工艺下Mg–10Gd–3Y–0.5Zr合金断裂的类型不同,峰时效态合金的断裂方式为穿晶准解理断裂。

Mg-12Gd-2Y-2Sm-0.5Zr镁合金高温蠕变行为研究

研究了Mg-12Gd-2Y-2Sm-0.5Zr镁合金的高温蠕变行为。结果表明:时效态Mg-12Gd-2Y-2Sm-0.5Zr合金在200℃、300℃/50 MPa、70 MPa的条件下具有优异的抗蠕变性能;在50、70 MPa的应力下,200℃时应力指数n=3.8,300℃时应力指数n=5.6;在200、300℃的温度下,50 MPa条件下蠕变激活能Qc=50.8 kJ/mol,70 MPa条件下蠕变激活能Qc=64.8kJ/mol。

二次变形对挤压Mg-6Gd-3.2Y-xZn-0.5Zr显微组织及力学性能的影响

采用金相显微镜、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、X线衍射、维氏硬度计和万能拉伸试验机研究二次变形对挤压Mg-6Gd-3.2Y-xZn-0.5Zr合金板材显微组织、时效行为及力学性能的影响。研究结果表明:加入合金元素Zn后,合金中形成了块状和针状的LPSO组织,块状LPSO组织能够细化挤压态合金的晶粒,改善合金的二次成形能力,针状LPSO组织能够减小时效强化相β′,使其分布更加弥散,从而提高时效合金的拉伸力学性能;二次变形显著地改变了合金组织,使合金的晶粒沿变形方向拉长,并对时效过程产生了较大的影响,经过二次变形的合金强化相析出加快,时效峰提前,β′相尺寸更小,分布更加弥散,从而使合金获得了较高的力学性能。在LPSO组织和二次变形的共同作用下,T10态的合金C获得了最高的屈服强度和抗拉强度,分别为375 MPa和420 MPa。

Mg-5Gd-3Y-0.5Zr铸造镁合金的高温蠕变行为

研究了Mg-5Gd-3Y-0.5Zr铸造镁合金在不同试验温度和应力条件下的高温蠕变行为。研究结果表明,试验合金在200℃/50 MPa、60 MPa、70 MPa条件下的抗蠕变性能最稳定,100 h的总蠕变应变量分别为0.026 7%、0.050 0%和0.056 7%,稳态蠕变速率分别为3.10×10-8s-1、6.48×10-8s-1和9.06×10-8s-1。在250℃和300℃条件下的蠕变应变量和蠕变速率与200℃相比要高一到三个数量级。根据应力指数n值与蠕变激活能Qc值分析结果,Mg-5Gd-3Y-0.5Zr合金在不同试验温度和应力的条件下,合金的蠕变机制也有所不同。

熔体处理对Mg-6Gd-3Y-0.4Zr-2Zn镁合金组织的影响

通过重力铸造法制备了Mg-6Gd-3Y-0.4Zr-2Zn合金熔体,采用机械振动、机械搅拌、超声波不同方式对合金熔体进行了处理。研究了熔体处理对Mg-6Gd-3Y-0.4Zr-2Zn合金微观组织的影响。结果表明:不同方式处理的合金熔体,合金晶粒都得到了细化,第二相分布弥散。超声波处理后铸造缺陷消失。

电参数对Mg-7Gd-5Y-1.5Nd-0.5Zr镁合金微弧氧化膜的影响

针对Mg-7Gd-5Y-1.5Nd-0.5Zr高强耐热镁合金,采用微弧氧化工艺制备了表面防护层,研究了电流密度、电压、频率以及占空比等电参数对膜层厚度及形态的影响规律.研究表明,电压对氧化膜厚度影响显著,电流密度对氧化膜厚度有影响但不显著,占空比和频率对氧化膜厚度影响较小.随着电流及电压的增加,膜层表面微孔的尺寸逐渐增大;随频率和占空比的增加,膜层表面微孔的尺寸先增大后减小.

Mg-9Gd-3Y-0.3Zr合金的蠕变行为

研究Mg-9Gd-3Y-0.3Zr合金在不同温度（200-300℃）和应力（30-110MPa）条件下的蠕变行为,利用金相显微镜、透射电镜等分析蠕变过程中合金组织的演变。结果表明：温度较低时（200-250℃）,蠕变曲线分为瞬时和稳态蠕变两部分,利用Arrhenius公式计算出合金的平均应力指数n=2,由此判断蠕变机制是晶界滑移机制,平均蠕变激活能Q=85.6kJ/mol;当温度为300℃时,合金经过短暂的瞬时蠕变和稳态蠕变阶段后,很快进入断裂阶段。n=4.2,蠕变机制为位错攀移机制,Q=145.5 kJ/mol。在温度较低时,稀土元素所形成的析出相β￠相阻碍位错的运动,从而提高合金的抗蠕变能力;随蠕变温度升高,析出相转变为β相,在晶界处聚集长大,使晶界处易产生应力集中,促使孔洞的形成,导致合金发生蠕变断裂。

铸态Mg-3.0Zn-0.5Zr合金的制备与微观组织的研究

通过二元合金的熔铸工艺和特点,制备了Mg-3.0Zn-0.6Zr镁合金试样,实验研究了铸态Mg-3.0Zn-0.6Zr镁合金的微观组织特征。借助ICO-OES光谱仪、光学显微镜、X射线衍射仪和硬度分析仪等设备,结合试验合金的物相组成、微观结构特征和硬度情况,分析了各组分的配比对合金微观组织的影响。结果表明,制备的试验合金的成分未发现明显偏析现象,晶粒细小且比较均匀,其硬度平均值为55.2HV,研究显示该合金具有一定的可塑性和较高的强度,适合对其进行热挤压、热轧等变形工艺。

均匀化处理对铸态Mg-3.0Zn-0.5Zr镁合金组织与性能的影响

实验研究了均匀化处理对Mg-3.0Zn-0.5Zr镁合金组织和性能的影响。借助光学显微镜、扫描电镜等技术手段对铸态和均匀化退火后合金的微观组织和室温拉伸断口进行了观测。结果表明,铸态试样经400℃×16h均匀化处理后,铸态组织中的合金相发生了转变,枝晶偏析程度和粗大组织有所减小、明显改善合金的组织结构和性能。

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。

热处理对铸造Mg-5Y-2Nd-3Sm-0.5Zr合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、维氏硬度测试仪和万能力学试验机等研究了固溶和时效热处理对铸造Mg-5Y-2Nd-3Sm-0.5Zr合金组织与力学性能的影响。结果表明：铸态合金组织主要由α-Mg基体,Mg24Y5、Mg41Nd5和Mg41Sm5相组成;经固溶处理,铸态合金中粗大的第二相固溶于α-Mg基体中,时效处理后有新的纳米级第二相析出;铸造Mg-5Y-2Nd-3Sm-0.5Zr合金的最佳热处理工艺为525℃下保温10 h,然后225℃下时效处理12 h,热处理后合金具有最优良的力学性能,硬度、抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为124.8 HV,296.9 MPa,255.4 MPa和5.78%。

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%。

Mg-12Gd-5Y-1Sm-0.5Zr合金的显微组织和力学性能

利用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜和精密万能电子拉伸试验机对铸态、时效态高强耐热Mg-12Gd-5Y-1Sm-0.5Zr(wt%)合金的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明,合金的铸态组织主要由α-Mg固溶体和沿晶界分布的树枝状的第二相组成,经固溶时效处理后,晶界隐约可见,沿晶界仍有部分第二相析出,晶内有弥散分布的析出相产生。时效态合金的室温(25℃)和高温(200、250和300℃)抗拉强度先升高后降低,在250℃达到最大值243 MPa。

热处理对Mg-5Gd-3Y-0.5Zr合金组织和性能的影响

利用XRD、OM、SEM、EDS、TEM和拉伸性能测试,研究了不同热处理对Mg-5Gd-3Y-0.5Z合金组织和力学性能的影响。结果表明:Mg-5Gd-3Y-0.5Zr合金的铸态组织主要由基体相α-Mg、Mg5Gd和Mg24Y5相组成;经固溶处理后,铸态组织中粗大的析出相基本都溶入α-Mg基体;再经时效处理后,有纳米级别的颗粒状或片状相重新析出。室温条件下,Mg-5Gd-3Y-0.5Zr合金的抗拉强度在T6态达到最大值206.6 MPa。铸态和T6态合金的抗拉强度均随温度的升高,呈现出降低趋势,且下降速度较快;而T4态合金的强度在250℃以前基本保持不变。

热处理对Mg-11Gd-2Y-5Sm-0.5Zr合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和万能力学试验机等研究了Mg-11Gd-2Y-5Sm-0.5Zr合金在不同热处理工艺下显微组织和力学性能的变化规律。结果表明:合金的最佳固溶时效热处理工艺为525℃×8 h+225℃×12 h;Mg-11Gd-2Y-5Sm-0.5Zr合金铸态组织主要由α-Mg基体和沿晶界网状分布的Mg_5Gd,Mg_(41)Sm_5相组成,经固溶时效热处理后析出相主要为均匀分布于晶内和晶界的点状或粒状的Mg_5Gd,Mg_(24)Y_5以及Mg_(41)Sm_5相;经该工艺处理后,合金在室温下的硬度和抗拉强度分别为145.6HV和261.4 MPa;固溶时效态合金的主要强化机制为固溶强化和析出相弥散强化。