Mg-8Zn-4Al-1Ca合金的时效微观组织(英文)

利用TEM和HRTEM研究Mg-8Zn-4Al-1Ca合金的时效微观组织。结果表明:Mg-8Zn-4Al-1Ca合金较Mg-8Zn-4A1合金时效硬度显著增高。Mg-8Zn-4Al-1Ca合金在160°C时效16 h,有大量的盘状Ca2Mg6Zn3相沉淀弥散析出,此外,合金的微观组织中还存在晶格畸变、蜂窝状的莫尔条纹、刃型位错及位错环;经48 h时效后合金中沉淀相为粗大的盘状沉淀相和细小、弥散的粒状沉淀相;经227 h时时效后后,其组织中存在大量MgZn2相和Ca2Mg6Zn3相。因此,在Mg-8Zn-4Al-1Ca时效160°C的合金中添加Ca元素能有效提高合金的时效硬度及促进MgZn2强化相的生成。

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。

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。

热处理工艺对Mg-8Zn-4Al-0·25Mn镁合金组织和性能的影响

研究固溶和时效处理对Mg-8Zn-4A l-0.25Mn合金组织和性能的影响。结果表明,试验合金经345℃固溶12 h水冷后,合金组织中的Mg32(A l,Zn)49和A l2Mg5Zn2相三元化合物数量急剧减小,并且原有连续网状Mg32(A l,Zn)49相变为断续网状,颗粒状Mg32(A l,Zn)49相和小块状A l2Mg5Zn2相变得更加圆整和细小。同时,合金的显微硬度随固溶时间增加而逐渐降低。经180℃时效处理后,析出大量弥散分布的细小Mg-Zn-A l三元颗粒状析出物,并且随着时效时间延长,合金的显微硬度逐渐增加,在12 h时达到最大值。

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。

Ca对Mg-8Zn-4Al镁合金显微组织和耐蚀性能的影响

研究了Ca对Mg-8Zn-4Al镁合金显微组织和耐蚀性能的影响。结果表明:Ca加入Mg-8Zn-4Al合金后,合金显微组织得到细化,τ-Mg_(32)(Al,Zn)_(49)相弥散分布,无新相形成。Ca元素的添加降低了Mg-8Zn-4Al合金的腐蚀速率和腐蚀电流密度,提高了合金的腐蚀电位,改善了合金的耐腐蚀性;当Ca含量为0.3%时,该合金的耐蚀性能最佳。

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。

Sb对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn合金显微组织的影响

试验研究了Sb对Mg-8Zn-4Al-0·3Mn铸造镁合金显微组织的影响。结果表明,含Sb铸造镁合金Mg-8Zn-4Al-0·3Mn-xSb的显微组织由基体α(Mg)、共晶[α(Mg)+τ]、三元相τ(Mg32(Al,Zn)49、二元相MgZn2和Mg3Sb2组成;随着Sb含量的增加,合金晶界上三元相的形态逐渐由半连续网状变为分散均匀的颗粒状;w(Sb)=0.3%为最佳加入量,此时的合金铸态组织被明显细化,晶粒大小由120μm^130μm减小到50μm^60μm。同时,合金的显微硬度值也随Sb含量的增加而增加。

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。

生物合金Mg-4Zn-1Ca合金在SBF模拟体液中腐蚀性能的研究

采用真空气氛保护金属型制备Mg-4Zn-1Ca三元合金，利用光学显微镜、扫描电子显微镜、浸泡腐蚀失重试验研究了铸态Mg-4Zn-1Ca合金在SBF模拟体液中的腐蚀行为及腐蚀性能。结果表明，Mg-4Zn-1Ca合金的腐蚀速率随着时间的延长而降低，并观察到在60min时氧化膜丧失保护能力。经过5h浸泡后，铸态合金的平均腐蚀速率从最高的10．91mm／a下降到了4．447mm／a。

Sb含量对铸态Mg-4Al-1Zn-1Si合金组织与性能的影响

研究了合金元素Sb对Mg-4Al-1Zn-1Si合金组织和性能的影响。结果表明:加入0.25wt%Sb时,合金中形成了Mg3Sb2相,原来大量聚集于晶界的粗大汉字状Mg2Si相颗粒转变为相对细小的汉字状Mg2Si相颗粒,呈弥散分布于晶界及晶内,同时出现了少量多边形块状Mg2Si相颗粒,此时合金的力学性能有所提高;当Sb为0.5%时,Mg2Si相颗粒尺寸迅速减小,转变为球状或短棒状,此时,合金的室温和高温抗拉强度、屈服强度和伸长率均达到最大值;当Sb含量为0.75%时,Mg2Si相颗粒尺寸未见明显变化,但又发生聚集现象;当Sb含量为1.0%时,Mg2Si相颗粒又转变为尺寸较大的汉字状颗粒,此时合金的力学性能发生下降。

体育器材用Mg-3Al-1Zn-0.2Mn镁合金铸态组织与性能研究

在Mg-3Al-1Zn-0.2Mn镁合金中添加Al2Ca,并进行了显微组织、物相组成、高温力学性能和耐腐蚀性能分析。结果表明:添加了Al2Ca的Mg-3Al-1Zn-0.2Mn镁合金由α-Mg相、Mg17Al12相和Al2Ca组成;与未添加Al2Ca相比,添加Al2Ca可使该合金的高温力学性能和耐腐蚀性能均得到提高,其中150℃抗拉强度增加53%、450℃抗拉强度增加246%、盐雾腐蚀120h后的质量损失率从5.52%下降至1.11%。

ECAP和时效对Mg-4Zn-1Mn-0.5Ca合金组织和性能的影响

将铸态Mg-4Zn-1Mn-0.5Ca合金在300℃热挤压成棒材,对棒材进行180℃时效处理和200℃等通道转角挤压(ECAP)。研究了热挤压合金、ECAP 8道次合金和时效后ECAP 8道次合金的组织和性能。随后对试样进行室温和150℃低温单轴拉伸。结果表明:8道次ECAP后合金比热挤压态合金具有更细、更均匀的晶粒组织,同时提高了合金的室温屈服强度。时效后ECAP 8道次合金的150℃断裂伸长率比未时效ECAP8道次合金提高17.4%,说明时效处理对合金性能起着重要作用。

等通道转角挤压对Mg-4Zn-1Mn-0.2Ca合金显微组织与腐蚀性能的影响

探讨了等通道转角挤压对生物医用合金材料Mg-4Zn-1Mn-0.2Ca合金显微组织和腐蚀性能的影响。通过对挤压态Mg-4Zn-1Mn-0.2Ca合金进行共8道次的等通道转角挤压变形,获得了不同状态的合金,并对3种不同状态的试样进行了显微组织观察。8道次变形后合金的晶粒尺寸最小为10.52μm,且组织更均匀。采用浸泡实验测得了合金在模拟体液中的腐蚀速率,其中8道次变形的合金的腐蚀速率最低,为1.897 mm·y^(-1),并通过电化学实验进一步分析了等通道扭转挤压变形后合金腐蚀行为的变化。结果表明:等通道转角挤压变形后挤压态Mg-4Zn-1Mn-0.2Ca镁合金的晶粒逐渐细化且组织更加均匀,随着挤压道次的增加,合金在模拟体液中的局部阻抗逐渐提高,耐蚀性得到了改善。

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。

Al-6.1Zn-2.8Mg-1.9Cu-0.25Cr合金的热压缩变形行为

在Gleeble-1500热模拟试验机上对Al-6.1Zn-2.8Mg-1.9Cu-0.25Cr铝合金进行高温等温压缩实验,研究该合金在变形温度为300～500℃、应变速率为0.01～1 s-1条件下的流变行为,建立合金高温变形的本构方程,采用TEM分析变形过程中合金的组织特征。结果表明:合金变形抗力随变形温度的升高而下降,随应变速率升高而增大。在360～400℃范围内变形时,合金组织仅发生动态回复,当变形温度高于400℃以后,合金热变形以动态再结晶为主。应变速率在0.01～1 s-1范围内,不影响合金的变形软化机制,但对合金亚结构的影响较大,随应变速率的增加,位错密度增加,亚晶尺寸减少。此合金适宜的变形条件为变形温度380～400℃、应变速率0.1 s-1。

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。

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℃。