镁合金Mg-6.5Al-1.2Zn-0.3Mn-xSm组织与力学性能研究

本文运用XRD、OM、SEM与电子万能拉伸试验机研究了Mg-6.5Al-1.2Zn-0.3Mn-xSm合金的显微组织和力学性能。Mg-6.5Al-1.2Zn-0.3Mn合金中Sm元素加入后,基体组织被显著细化,β-Mg17Al12相变为不连续的颗粒状和小块状,同时出现块状Al2Sm.当Sm质量分数为1%时,其合金最高抗拉强度为161.8 MPa,伸长率为7.33%,综合力学性能较好。

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。

RE对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn镁合金阻尼性能的影响

研究了RE对Mg 8Zn 4Al 0 3Mn镁合金阻尼性能的影响。研究表明 ,加入RE后降低了合金低温下的阻尼性能 ,但明显提高了其在高温下 (≥ 1 2 0℃ )的阻尼性能。高温下 ,加入 1 0 %RE的合金表现出了最高的阻尼性能。由于高温下合金中相界面的软化及粘性滑动 ,四种合金在高温下均存在一个温度内耗峰 ,只是出现的温度不同。RE的加入推迟了温度内耗峰出现的温度。分析认为 ,加入RE后合金的阻尼机制主要是位错机制和界面机制。可动位错密度越高 ,晶粒越细 ,晶界和相界越多 ,阻尼性能越好。

Sr对Mg-10Zn-4Al-0.3Mn合金显微组织和力学性能的影响

以Mg-10Zn-4Al-0.3Mn为基体合金,分别加入不同含量的Sr元素,制备了3种合金。试验观察可知,Mg-10Zn-4Al-0.3Mn基体合金的铸态组织由α-Mg基体与沿晶界分布的准晶相Q组成。加入Sr后,亚稳态准晶相Q转变为平衡相τ相Mg32(Al,Zn)49与共晶相ε相(Mg51Zn20)。随着Sr添加量的增加,合金的抗拉强度、屈服强度以及断后伸长率均呈先上升后下降的趋势,有效提高了合金的拉伸性能。当Sr含量为0.3%时,三者均达到最佳值,抗拉强度、屈服强度以及断后伸长率分别达到195 MPa、147 MPa和7.4%,同时平均晶粒尺寸也减小到最小值37μm。

Mg-6Zn-(Al,Ca)镁合金显微组织及力学性能

利用WD-10A电子拉伸试验机和RD2-3型蠕变试验机对Mg-6Zn-(Al,Ca)系列镁合金的力学拉伸强度及高温蠕变性能进行测试,研究其显微组织对高温性能的影响,并利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射分析等方法进行分析表征.研究结果表明,Mg-6Zn-2Al-0.3Mn(ZA62)具有较好的综合力学性能,其铸态显微组织主要由α-Mg基体和致密片状Mg51Zn20共晶相组成.少量Ca加入ZA62合金后,抑制了Mg51Zn20相的析出,并代之形成了含Ca的MgZn相和τ相.随Ca加入量增加,晶间相的数量增加,合金组织中出现另一热稳定四元Mg-Zn-Al-Ca化合物相.当w(Ca)>0.5%时,合金晶粒显著细化.随Ca含量增加,合金常温拉伸强度和塑性呈下降趋势,基体显微硬度减小.加入Ca提高了合金高温拉伸强度,改善了合金蠕变性能.在175℃/70 MPa条件下,合金蠕变性能受合金晶粒尺寸影响,随晶粒尺寸的减小,蠕变变形量增加.

电器产品用新型阻尼合金的研究

在AZ31镁合金中复合添加了合金元素Sr、In和Pr,制备了电器产品用新型阻尼合金Mg-3Al-1Zn-1Sr-0.2In-0.2Pr-0.3Mn,并进行了显微组织、物相组成、阻尼性能和耐腐蚀性的测试。结果表明:该新型阻尼合金由α-Mg相、Mg17Al12相和Mg17Sr2相组成;该新型合金的阻尼性能和耐腐蚀性能均较现有AZ31得到明显提高;在0.8 Hz相同频率下,25、150、300℃阻尼性能分别增加178.7%、139.5%、150.2%;腐蚀电位正移116m V。

Improvements of Elevated Temperature Strength and Creep Resistance of Mg-12Zn-4Al Based Alloy with Calcium Addition

A series of Mg-12Zn-4Al-0.3Mn(ZA124) based alloys with additions of calcium have been prepared and their microstructure and properties have been investigated.The results show that Mg-12Zn-4Al-0.3Mn alloy consists of the α-Mg matrix and block quasicrystal and exhibits excellent creep resistance compared to commonly used AZ91 alloy.A small amount of calcium addition to the ZA124 based alloys increased the yield strenghth at both ambient and elevated temperatures as well as creep resistance,although the ductility decreased slightly.Microanalysis indicated that the addition of calcium decreased the quasicrystalline phase and caused the formation of some lamellar precipitates of Al2Mg5Zn2 with orthorhombic crystal structure.This Ca-containing Al2Mg5Zn2 phase with high stability straddled the grain boundaries and strengthened grain boundaries by inhibiting crack propagation during creep tests at elevated temperature.