Mg-8Zn-2Si-0.5Ca合金热处理前后的组织性能

研究了Mg-8Zn-2Si-0.5Ca合金及其热处理后的组织和性能。结果表明:铸态下合金由α-Mg相、MgZn相、Mg2Si相和CaSi2相组成。Mg2Si的形状为块状,颗粒较细小,Mg2Si的晶核为CaSi2相。固溶处理后,合金中原来呈骨骼状分布的MgZn相明显减少,并变得细小。固溶处理未能使Mg2Si相溶入基体组织中。时效处理后固溶到基体中的MgZn相以细小的弥散相析出。经固溶和时效处理后,合金的硬度明显提高。

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。

Al-1.2Mn-0.5Cu-0.25Mg-0.2Ti合金均匀化处理过程中的组织演变

利用金相组织观察、扫描组织分析、XRD及能谱分析等手段,研究了热交换器用芯材Al-1.2Mn-0.5Cu-0.25Mg-0.2Ti合金铸锭在均匀化处理过程中的组织演变规律。试验结果表明,铸态组织中存在枝晶偏析,且结晶相主要是Al_6(Mn Fe)、Al_(23)Cu(Mn Fe)_4、Ti Al_3及Al_8(Mn Fe)_2Si结晶相。经630℃/7h均匀化处理后,细长的条状结晶相发生球化并呈颗粒状,较粗大的块状结晶相形态变化较小,形状规则而粗大的含Ti结晶相形态无变化。

含银Al-4.5Zn-1.0Mg-0.5Cu合金的强化固溶行为

采用拉伸力学性能测试、金相显微观察、扫描电镜及透射电镜等分析手段,研究了Al-4.5Zn-1.0Mg-0.5Cu-0.4Ag合金的强化固溶行为。结果表明:经强化固溶处理后,合金固溶态的抗拉强度和屈服强度以及伸长率分别较常规固溶的低15 MPa、16 MPa和1.7%;峰值时效态的抗拉强度和屈服强度较常规固溶的分别高62 MPa和68 MPa,伸长率低0.8%。;强化固溶可使Al-4.5Zn-1.0Mg-0.5Cu-0.4Ag合金固溶后的第二相粒子减少,但使其时效后的强化相数量增多,密度增大。

Al-6Mg-0.8Zn-0.5Mn-0.2Zr-0.2Er合金高强耐损伤工艺与微观组织研究

以Al-6Mg-0.8Zn-0.5Mn-0.2Zr-0.2Er合金为基础,对该材料的冷轧态,温轧态,完全退火态进行拉伸测试和疲劳裂纹扩展速率测试。运用电子背散射衍射(EBSD),透射电镜(TEM),扫描电镜(SEM)对合金的原始组织、疲劳断口、裂纹扩展路径进行观察,研究微观组织对材料拉伸性能及疲劳裂纹扩展速率的影响。结果表明:温轧态屈服强度高,裂纹扩展抗力大,实现了高强高耐损伤性能的匹配。这主要是由于温轧态轧制过程中发生动态回复,位错缠结规整化,具有较多的亚晶界,该种组织模式对材料的屈服强度和疲劳裂纹扩展抗力均有提高。

Mg-12Al-12Zn-2Si-0.5Ca-xSb合金的组织与力学性能

研究了Mg-12Al-12Zn-2Si-0.5Ca-xSb(x=0.2,0.4,0.6,0.8和1.0,质量分数,%)合金的显微组织与力学性能,重点讨论了Sb对Mg2Si颗粒的细化效果与细化机制。结果表明,在合金中加入微量Sb,形成的Mg3Sb2相作为异质形核核心,细化了Mg2Si相颗粒。随Sb含量从0.2%增加到1.0%,Mg2Si颗粒由粗大的骨骼状和花瓣状逐渐转变为相对细小的多边形状。当Sb含量为0.8%时,Mg2Si颗粒最大尺寸由原来的50μm减小至8μm。此时,合金抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到175.8MPa、167.6MPa和1.67%。合金室温拉伸断裂形式为准解理脆性断裂。

高强镁合金的纳米金属改性研究

为提高高强镁合金的力学性能,在Mg-3Gd-2Zn-0.5Zr镁合金中添加了1.5%纳米Ti,对制备出的铸态镁合金试样进行了OM、SEM、XRD分析,并进行了力学性能、阻尼性能和耐磨损性能的测试与分析。结果表明,纳米金属钛的添加,显著提高了合金的力学性能、阻尼性能和耐磨损性能,使合金在6×10-5,20×10-5,40×10-5应变振幅下的阻尼性能分别提高54%,77%和81%;250℃磨损体积和摩擦因数分别减小68%,11%。借此为高强镁合金的纳米改性研究提供进一步指导与借鉴。

基于半固态法制备用于纺织机械的新型镁合金

采用半固态法制备用于纺织机械的新型Mg-7.5Al-0.8Zn-0.5V-0.1Nb镁合金,并利用OM、SEM、XRD、拉伸试验机、电化学进行了试样显微组织、物相组成、力学性能以及耐腐蚀性能的测试。结果表明,该新型合金晶粒细小,主要由α-Mg基体和少量的Mg17Al12相组成,并且其抗拉强度提高、屈服强度和伸长率等力学性能与耐腐蚀性能比AZ31镁合金显著提高。

挤压温度对汽车零件用新型镁合金性能的影响

采用不同的挤压温度对汽车零件用Mg-8Al-3Sn-0.5V镁合金试样进行了挤压试验,并进行了力学性能和显微组织的测试与分析。结果表明:随挤压温度的升高,试样的抗拉强度、屈服强度先增大后减小,断后伸长率先减小后增大。在340℃挤压后,试样的抗拉强度、屈服强度最大,断后伸长率最小。汽车零件用Mg-8Al-3Sn-0.5V镁合金试样的挤压温度优选340℃。

汽车用高强镁合金铸态性能试验研究

对汽车零部件用高强镁合金Mg-12Gd-3Y-1Zn-0. 5Ti铸态的微观组织、力学性能及腐蚀性能进行了测试和分析。结果表明:该合金铸态组织由α-Mg、Mg3(Gd,Y,Zn)相和少量方块相组成。由于Gd、Y、Zn和Ti合金元素的复合添加,使其晶粒较为细化、组织分布较为均匀,试样内部未发现明显的孔洞、夹杂等缺陷。其抗拉强度为342N/mm2、屈服强度为285 N/mm^2、断后伸长率为8. 5%,腐蚀电位较纯镁正移486 m V,具有较佳的拉伸性能和耐腐蚀性能。

等温锻造温度对机械外壳用Mg-8Al-1Zn-0.5Ca镁合金组织与性能的影响

为了研究等温锻造温度对机械外壳用Mg-8Al-1Zn-0.5Ca镁合金组织与性能的影响,选择5种等温锻造温度对合金试样进行锻造试验,并进行了显微组织分析、耐腐蚀和耐磨损性能的测试与分析。结果发现:随着等温锻造温度从340℃增加至420℃,Mg-8Al-1Zn-0.5Ca镁合金的平均晶粒尺寸先减小后增大、腐蚀电位先正移后负移、磨损体积先减小后增大,合金的耐腐蚀和耐磨损性能先变好后变差。相较于等温锻造温度为340℃,等温锻造温度为400℃时的Mg-8Al-1Zn-0.5Ca镁合金的平均晶粒尺寸减小了76.1%、腐蚀电位正移141 m V、磨损体积减小了66.2%。研究结果表明,Mg-8Al-1Zn-0.5Ca镁合金的等温锻造温度优选为400℃。

汽车轮毂用高强轻合金的差压铸造工艺研究

采用差压铸造工艺方法制备了汽车轮毂用高强轻合金Mg-7Al-3Sn-1Zn-0.5Sc,并进行了显微组织金相OM及SEM观察、XRD分析、力学性能测试。结果表明,与常规铸造相比,差压铸造制备的该合金组织较细小,无明显的缩松、缩孔、孔洞、裂纹等铸造缺陷;合金由α-Mg基体以及少量的Mg17Al12、Mg2Sn相组成;室温抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达518、436MPa和23.8%,断口为韧性断裂。

固溶处理温度对汽车轮毂新型合金组织与性能的影响

采用不同温度对轮毂用Mg-8Al-0.5Zn-0.15Ce新型合金进行了固溶处理,研究了固溶温度对显微组织、力学性能和阻尼性能的影响。结果表明,随固溶温度从400℃升高到500℃,合金的平均晶粒尺寸先缓慢减小后增大,力学性能和阻尼性能均先提高后降低。固溶温度优选为450℃,此时合金的抗拉强度、断后伸长率和阻尼系数(25℃/0.8 Hz下测试)均达到最大值,分别是302 MPa、13.3%、0.089。

工艺参数对汽车用铸造新型合金性能的影响

采用不同的工艺参数进行了新型车用镁合金Mg-5Al-1.5Zn-0.5Ce-0.5Sr的低压铸造,并研究了工艺参数对其显微组织、物相组成和力学性能的影响。结果表明,在浇注温度680~730℃、充型时间10~22 s时,随浇注温度的增加或充型时间的延长,合金晶粒先细化后粗化,平均晶粒尺寸先减小后增大,抗拉强度、屈服强度和断后伸长率均先增大后减小;但对合金的物相组成、拉伸断裂机制无明显影响。优化的工艺参数为浇注温度705℃和充型时间16 s。

多向锻造对AZ40镁合金组织和力学性能的影响

采用多向锻造(MDF)对Mg-4Al-1Zn-0.5Mn合金进行塑性变形,利用光学显微镜和电子背散射衍射(EBSD)等分析了合金的组织与织构。结果表明:随着锻造道次的增加,合金中的小角度晶界比例减少,大角度晶界有所增加,晶粒细化,织构有所改变,织构强度降低,各向异性减弱,径向力学性能提高。经过6道次锻造后合金的径向晶粒最细,径向塑性最高。

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。

汽车新型压铸零部件的铸造工艺分析

对Mg-9Al-1Zn-0.5Ce汽车新型压铸零部件试样进行了压铸成型,并进行了力学性能和耐腐蚀性能的测试和分析。结果表明:随浇注温度的升高和压射速度的加快,试样的抗拉强度、屈服强度先增大后减小,腐蚀电位正移后逐渐负移,伸长率变化幅度较小,力学性能和耐腐蚀性能均先提升后下降;与620℃浇注温度压铸时相比,650℃浇注温度下的抗拉强度、屈服强度分别增大了13.08%、23.78%,断后伸长率减小了1%,腐蚀电位正移了43 mV;与1 m/s压射速度压铸时相比,3 m/s压铸下的抗拉强度、屈服强度分别增大了11.20%、16.45%,断后伸长率减小了0.8%,腐蚀电位正移了31 mV。Mg-9Al-1Zn-0.5Ce汽车新型压铸零部件的压铸工艺参数优选为:650℃始锻温度、3 m/s压射速度。

热处理温度对镁基机械壳体电磁屏蔽性能的影响

为了研究热处理温度对Mg-8Al-1Zn-0.2Ti镁基机械壳体电磁屏蔽性能的影响,优化出固溶热处理温度和时效热处理温度,采用不同的固溶温度和时效温度对该壳体试样进行了热处理,并进行了试样电磁屏蔽性能测试与分析。结果表明：当测试频率为50 MHz时,随固溶热处理温度从380℃增大到440℃,或随时效热处理温度从180℃增大到240℃,试样的电磁屏蔽效能均先增大后基本保持不变;当测试频率为800 MHz或1500 MHz时,随固溶热处理温度从380℃增大到440℃,或随时效热处理温度从180℃增大到240℃,试样的电磁屏蔽效能均先增大后减小。该壳体的固溶温度和时效温度分别优选为430℃、220℃。

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。

数控机床用含钛镁合金板材的挤压工艺优化

为了优化用于数控机床的Mg-8Al-0.5Zn-0.5Ti含钛镁合金板材的挤压工艺参数,为工业化生产提供试验数据和参考。采用不同的挤压温度、挤压速度和挤压比,在工业化挤压生产线上进行板材的挤压试验和显微组织、力学性能的测试与分析。结果表明:随挤压温度从300℃提高至360℃、挤压速度从1 m/min增大至5 m/min、挤压比从8增大至16,板材的晶粒先细化后粗化,力学性能先提高后下降。与300℃挤压相比,350℃挤压时板材的抗拉强度、屈服强度分别增大22.7%、34.0%。挤压温度、挤压速度和挤压比分别优选为350℃、3 m/min、14。