Mg-8Al-1Zn-1Y镁合金动态再结晶临界条件及动力学模型的构建

在300~400℃、0.003~1 s^(-1)变形条件下,采用Gleeble-1500型热模拟试验机对Mg-8Al-1Zn-1Y镁合金进行热压缩实验。依据加工硬化率曲线拐点特征构建了合金热变形过程中的动态再结晶临界应变模型,并根据临界条件构建了合金的动态再结晶动力学模型,并分析了不同变形条件对合金动态再结晶的影响。结果表明:变形温度和应变速率对Mg-8Al-1Zn-1Y镁合金的热变形行为有显著的影响,其流变曲线表现出典型的动态再结晶特征,并且提高变形温度和降低应变速率都将促进动态再结晶的发生;在本实验条件下,Mg-8Al-1Zn-1Y镁合金的加工硬化率曲线均具有拐点特征,得到了合金在变形温度为300~400℃及应变速率为0.003~1 s^(-1)条件下所对应的临界应变ε_(c)和峰值应变ε_(p),并获得了合金临界应变模型和动态再结晶动力学模型,合金显微组织特征验证了所获得的临界应变模型和动态再结晶模型的准确性。

退火工艺对Mg-8Li-3Al-1Y镁锂合金组织和力学性能的影响

本文对冷轧态Mg-8Li-3Al-1Y镁锂合金进行了不同的退火工艺试验,并对不同退火工艺试验后的试样进行了显微组织观察和室温拉伸试验。结果表明,在退火处理过程中发生静态再结晶和α相球化行为,在360℃退火100 min时,合金发生了脱锂现象。同时得到了最佳的退火工艺制度为360℃×70 min,此时屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为216.29 MPa、182.66 MPa和21.05%。

固溶处理对Mg-8Al-1Zn-1Si-0.6Sb合金组织与力学性能的影响

采用重力铸造法制备Mg-8Al-1Zn-1Si-0.6Sb合金,研究了固溶处理对该合金组织及力学性能的影响。结果表明,铸态合金主要由α-Mg、β-Mg_(17)Al_(12)、Mg_2Si、Mg Zn和Mg_3Sb_2相组成。对合金进行430℃×(8～32) h固溶处理,随保温的时间延长,Mg Zn相和β-Mg_(17)Al_(12)相固溶于α-Mg基体;粗大汉字状Mg_2Si相发生球状化;与此同时,合金的室温及高温(150℃)抗拉强度、屈服强度和伸长率逐步提高,硬度逐渐下降。铸态与固溶处理态合金的拉伸断裂形式均呈准解理脆性断裂。

汽车轻量化新型镁合金的搅拌摩擦加工改性研究

采用搅拌摩擦加工对汽车轻量化Mg-8Al-1Zn-0.05Y新型镁合金进行改性,并进行了合金的显微组织、物相组成、微观织构和力学性能的分析。结果表明:搅拌摩擦加工使合金的平均晶粒尺寸减小64.6%、织构最大值减小27.69%,显著提高了合金力学性能,其中抗拉强度增加22.2%、屈服强度增加44.6%、断后伸长率增加6.8%;合金仍是由α-Mg基体和少量Mg_(17)Al_(12)相组成,但Mg_(17)Al_(12)第二相由网状结构分布变成弥散的颗粒状分布。

静置温度对机床用新型镁合金耐腐蚀性能的影响分析

采用不同的静置温度对机床用新型镁合金Mg-8Al-1Zn-0.3Cr-0.1Y进行了处理,并进行了合金的中性盐雾腐蚀和电化学腐蚀试验。结果表明,随着静置温度升高,盐雾腐蚀84 h后的质量损失率先减小后增大、腐蚀电位先正移后负移、合金的耐腐蚀性能先提高后下降。从提高该合金耐腐蚀性能出发,合金的静置温度优选为755℃。

热输入对新型轻合金搅拌摩擦点焊接头组织和性能的影响

采用不同的轴肩直径,以不同的热输入进行了2 mm厚新型轻合金Mg-8Al-1Zn-0.3Y的搭接搅拌摩擦点焊试验,并分析了接头的显微组织、显微硬度和剪切拉伸性能。结果表明,随轴肩直径从10 mm增大至20 mm的热输入逐渐增大,焊核区晶粒先细化后粗化,接头的剪切拉伸性能呈现出先提高后下降的变化趋势,但接头横截面显微硬度无明显变化。

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℃。

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。

热等静压对3D打印新型镁合金组织与性能的影响

采用热等静压工艺,对3D打印新型Mg-8Al-0.5Zn-0.3Sr-0.1Y镁合金进行热致密化处理,并对热等静压前后合金的组织与性能进行对比分析。结果表明:该合金经热等静压处理后,组织明显细化,合金内部孔隙得以消除,其致密度、力学性能和耐磨损性能得到明显提高;抗拉强度增加26.1%,屈服强度增加35.4%,断后伸长率增加60.7%,冲击吸收功增加52.9%,磨损体积减小44.3%。

汽车用含钒镁合金的挤压温度优化

采用不同的挤压温度对汽车用含钒镁合金Mg-8Al-1Zn-0.5V试样进行了挤压成型,并进行了力学性能和显微组织的测试和分析。结果表明:挤压温度从300℃升高到425℃,合金试样的抗拉、屈服强度均先增大后减小,断后伸长率和平均晶粒尺寸均先减小后增大,组织和力学性能均得以改善和提升。与300℃挤压温度铸造时相比,375℃挤压温度下试样的抗拉、屈服强度分别增大了13.38%、14.57%,断后伸长率、平均晶粒尺寸分别减小了2.3%、18.11%。汽车用含钒镁合金Mg-8Al-1Zn-0.5V试样的挤压温度优选为:375℃。