Mg-Al-Zn-Si合金的显微组织细化

含有强化相Mg2Si的镁合金,是一种可望在汽车发动机和传动零部件应用的低成本耐热镁合金.汉字状的 Mg2Si颗粒相的细化是这种合金能够进一步应用到砂铸和金属型铸造的关键.本文重点研究了合金元素Sb对Mg2Si颗粒相及其基体组织的细化效果及其细化机制.结果表明:Sb的加入,通过合成异质晶核核心,促进了细小弥散分布的Mg2Si颗粒的形成;此外,Sb的加入,同时也进一步细化了基体组织;显微组织的改善导致了合金室温及其高温（150℃）下机械性能的提高.

Mg-Al-Zn系变形镁合金轧制及热处理后的组织和性能

研究了Mg Al Zn系AZ31和AZ6 1变形镁合金铸锭经不同温度、时间均匀化退火后的组织性能。对均匀化后的合金锭进行了热轧 ,轧后板材在不同温度下进行了退火 ,研究其再结晶行为及组织性能。并测量了合金在热轧态及退火态下的主要拉伸力学性能 ,观察了合金拉伸断口形貌。结果表明 ,在 72 3K温度均匀化退火 8～ 10h后合金铸锭组织均匀 ,有利于热轧开坯变形。热轧合金板材在 5 73K温度退火 1h可发生完全再结晶 ,生成细小均匀的等轴晶组织。热轧状态下AZ31和AZ6 1合金的抗拉强度分别为 2 70 6MPa和 2 6 0 3MPa ,退火后板材强度略有下降 ,但伸长率有明显提高 ,分别达到 18 8%和 11 2 %。合金热轧态呈脆性准解理断裂 ,退火后转变为韧性断裂。

累积叠轧焊制备超细晶组织Mg-Al-Zn合金薄板(英文)

采用累积叠轧焊(ARB)工艺制备超细晶组织AZ31镁合金薄板。实验结果表明,进行 3道次ARB变形后,AZ31板材晶粒显著细化,平均晶粒尺寸约1.3μm,呈等轴状,材料组织均匀,没有发现孪晶。采用EBSD技术观察组织演变和晶粒的取向差。ARB变形过程中的晶粒细化可归因于累积应变诱导的晶粒细化、累积应变强化回复和再结晶以及ARB变形过程中复杂的界面和剪切应变分布。

粉末轧制Mg-Al-Zn合金的烧结

研究用粉末轧制方法制备的Mg-3%Al-1%Zn(质量分数)合金生带坯在氩气气氛下的烧结行为,用X射线衍射、差热分析以及金相方法等分析镁合金在烧结过程中的组织变化。结果表明:粉末轧制镁合金生带材可采用"预烧结-冷轧-再烧结"工艺进行烧结,即在氩气气氛下550℃预烧结120min,然后进行大变形量的冷轧,最后在600℃下保温60min实现烧结;通过再结晶、冷变形与烧结的耦合,获得的带材组织均匀,其相对密度达到97.5%。

Ce对Mg-Al-Zn系合金焊接接头显微组织及力学性能的影响

研究了Ce对Mg-Al-Zn系合金焊接接头显微组织及力学性能的影响,结果表明,稀土Ce对改善AZ31、AZ61合金接头强度及提高接头有效系数有明显作用,添加1.0%Ce将使AZ31合金的焊接接头有效系数由0.66提高到0.81。Ce能改善Mg-Al-Zn合金焊接性的原因是Ce与Al形成高熔点的Al4Ce相,减少了粗大的Mg17Al12相的数量并细化了焊缝区的晶粒。通过分析AZ31、AZ61Ce镁合金焊接熔池的特点和结晶过程,获得了焊缝边缘区域依托母材未熔晶粒形核与长大的联生生长机制。

稀土元素Y对Mg-Al-Zn合金组织及电磁屏蔽性能的影响

采用普通铸造法制备不同Y含量的电控箱体用Mg-Al-Zn合金,借助于光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、以及法兰同轴测试仪等仪器,观察了合金的显微组织,测试了力学性能和电磁屏蔽性能。结果表明,添加Y后,镁合金中形成了Al_2Y化合物,第二相由较为粗大的枝晶状变成弥散分布的块状和颗粒状;当Y的添加量为0.7%时,组织细化效果好,性能也较优,硬度为53.08 HB,抗拉强度达220 MPa,伸长率最高达9.7%,电导率达到15.7%IACS。

Al含量及热处理对挤压铸造Mg-Al-Zn合金组织和性能的影响

研究了Al含量及固溶时效(T6)处理对挤压铸造Mg-Al-Zn合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,晶界上的β-Mg17Al12相的体积分数随Al含量的增加而增加,其形态由孤岛状分布向不连续网状分布变化。当Al含量为8%时,合金具有最好的综合力学性能,经400℃×12 h固溶+200℃×8 h时效处理后,其抗拉强度和断裂伸长率达到了262.49 MPa和8.46%,相对挤压铸造态分别提高了16.07%和11.02%。

机械壳体用Mg-Al-Zn-Ti合金的压铸工艺及性能研究

使用不同的浇注温度、压射比压和型腔温度进行了机械壳体用Mg-Al-Zn-Ti合金试样的压铸试验,并进行了磨损试验与分析。结果表明:当浇注温度从660℃增大到740℃,压射比压从35MPa增大到75MPa时,合金的耐磨性均先提高后下降;当型腔温度从150℃增大到250℃时,合金耐磨性先提高后基本不变。与660℃浇注相比,浇注温度700℃时合金的磨损体积(30.5×10^(-3)mm^3)减小33.7%;与压射比压35MPa相比,压射比压65MPa时合金的磨损体积(30.5×10^(-3)mm^3)减小31.2%;与型腔温度150℃相比,型腔温度200℃时合金的磨损体积(30.5×10^(-3)mm^3)减小35.4%。合金的浇注温度、压射比压和型腔温度分别优选为700℃、65MPa、200℃。

Mg-Al-Zn合金半固态坯的制备及触变成形研究

通过新SIMA法制备Mg-Al-Zn合金半固态坯的触变挤压和触变模锻试验以及借助金相显微镜、拉伸试验机等分析手段对Mg-Al-Zn合金半固态坯的制备及触变成形进行了研究。研究结果表明,新SIMA法中的等径道角挤压能使Mg-Al-Zn合金获得良好的应变诱导效果,即铸坯微观组织被大大细化,平均晶粒尺寸达到20μm,材料力学性大幅度提高;该坯料在560℃保温20min制备的半固态坯料的固相晶粒细小,球化程度高,组织均匀,平均晶粒尺寸为25μm。通过触变挤压和触变模锻试验证明新SIMA法制备的Mg-Al-Zn合金半固态坯料所触变成形的零件的力学性能很高。其中触变挤压的卫星角框零件的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为213.1MPa、312.6MPa和15.2%。触变模锻的托弹板零件的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为218.6MPa、320.9MPa和14.8%。

Ti含量对计算机材料Mg-Al-Zn合金微观组织与力学性能的影响

以计算机材料Mg-Al-Zn合金为研究对象,对添加不同含量Ti元素的该合金热处理后的微观组织和力学性能进行分析,结果表明:Mg-Al-Zn合金微观组织主要由基体α-Mg相、网状β-(Mg17Al12)相,短小的针状相及微小共晶组织颗粒相组成,其中β-(Mg17Al12)相为主要的强化相,其形态和数理决定了合金的强度和硬度。随Ti元素含量增加,合金微观组织逐渐细化、均匀,晶粒数目越多,β相形态分布及尺寸、大小都发生了变化,合金的力学性能逐渐提高;在不同温度下,流变应力-应变曲线呈现走势基本相同的趋势,应力-应变曲线表现为明显的动态再结晶特性,随温度升高,该合金的峰值应力逐渐减小。

Mg-Al-Zn合金搅拌摩擦焊接头在同轴压缩过程中的组织演变规律

为了探究Mg-Al-Zn合金搅拌摩擦焊接头在变形过程中的失效规律,利用万能试验机系统研究了接头在同轴压缩过程中的应力-应变行为及微观组织演变规律。结果表明,Mg-Al-Zn合金接头不同区域在变形过程中会出现不均匀的凹凸现象,这主要由于在搅拌摩擦焊周期性的搅拌作用下接头形成不同的微区织构,从而造成接头中心和边部表现出不同的塑性变形能力。压缩过程中主要的塑性变形量发生在焊核区,并伴随大量孪晶的出现,随着变形量从3%增加到9%,孪生现象先增强后减缓,孪生的区域也不断变大。EBSD结果分析表明Mg-Al-Zn合金搅拌摩擦焊接头在压缩过程中产生的孪晶类型包括{1012}拉伸孪晶(86°)和{1011}压缩孪晶(56°),拉伸孪晶在协调接头塑性变形起主导作用。

汽车零部件用Mg-Al-Zn-Ti合金的挤压铸造工艺优化

对汽车零部件用Mg-Al-Zn-Ti合金的挤压铸造工艺优化,并进行了合金拉伸性能和耐腐蚀性能的测试与分析。结果表明:浇注温度和挤压压力都会影响Mg-Al-Zn-Ti合金的拉伸性能和耐腐蚀性能。当浇注温度为720℃、挤压压力为125MPa时,合金的拉伸性能和耐腐蚀性能最佳。因此,该合金的浇注温度和挤压压力分别优选为720℃、125MPa。

铸造Mg-Al-Zn合金的成分、相组成与凝固路径的关系

采用SEM,EDS和XRD研究了几种Mg-Al Zn合金的成分、相组成与凝固路径的关系.结果表明,Mg-Al-Zn合金的相组成与Zn/Al质量比有关;随着Zn/Al比值的增加,第二相γ-Mg_(17)Al_(12)的数量减少,逐渐被φ-Mg_(21)(Zn,Al)_(17)取代,直至完全消失.通过搜集合金中可能存在的各相的热力学模型,运用Pandat热力学计算软件平台,计算并比较了平衡和非平衡(Scheil模型及金属型铸造)条件下合金的成分、相组成与凝固路径的关系.结果表明,金属型铸造的凝固过程偏离平衡凝固过程,Scheil模型很好地解释了大多数合金铸造组织的相组成;但是由于Scheil模型不考虑有固相作为反应物参与的包晶反应,对ZA65合金凝固路径和相组成的预测结果与实际铸造组织的相组成不符.

Mg-Al-Zn-Sm合金的组织、力学性能及其热力学分析

利用相图热力学数据库设计Mg-Al-Zn-Sm系合金的成分和热处理工艺。合金经熔炼铸造后进行T6工艺热处理。通过硬度测试确定合金的峰时效点,并在峰时效点进行室温拉伸实验。结果表明:成分为Mg-6Al-1.3Sm-1Zn(质量分数,%)的样品时效后的抗拉强度(σb)为263 MPa。采用X射线衍射(XRD)和透射电子衍射(TEM)并结合X射线能谱分析方法确定合金基体为Mg-Zn固溶体,析出相为Mg17Al12与Al2Sm。借助金相光学显微技术与扫描电镜(SEM)对合金的微观组织形貌进行分析,并采用热力学计算对显微组织的形成进行解释。示差扫描量热技术(DSC)测试结果表明:合金凝固过程中的相变点与计算模拟的结果吻合。

Mg-Al-Zn基钎料合金的研究

设计了三种可用于MB8镁合金炉中钎焊的Mg-Al-Zn基合金钎料。测试了它们在MB8镁合金上的润湿性、填充性及接头力学性能。结果表明,所制备的Mg-Al-Zn基合金钎料对MB8镁合金均具有良好的润湿性和填充性,且在钎料中添加微量的Mn、稀土Re元素有助于提高钎料的抗氧化性和钎焊接头的强度。

Mg-Al-Zn系镁合金挤压变形工艺研究

Mg-Al-Zn系镁合金性能的不足严重影响了其在航空航天等工业领域的应用,因此,对其进行组织及性能改进研究具有重要意义。本文阐述了Mg-Al-Zn合金挤压变形的主要方法,包括等通道角挤压、变通道角挤压、往复挤压、累积叠轧焊、等径角轧制、异步轧制、交叉轧制以及高压扭转技术等,分析了各种处理工艺对镁合金组织结构及其物理化学性能的影响。

合金元素对镁基干电池用Mg-Al-Zn-V合金性能的影响分析

制备了不同合金元素V含量的镁基干电池用Mg-Al-Zn-V合金,测试和分析了它们的显微组织、物相组成、耐腐蚀性能和放电性能。结果表明:加入合金元素V能细化晶粒,提高合金的耐腐蚀性能和放电性能;V的含量优选为0.3wt%。

固溶温度对Mg-Al-Zn系镁合金组织及耐蚀性影响

对轧制态Mg-Al-Zn系镁合金进行不同温度固溶处理,之后对其进行相同工艺的人工时效。通过金相显微分析、XRD物相分析以及极化腐蚀等试验分析了不同固溶温度对显微组织、物相种类以及耐腐蚀性的影响。分析结果表明:不同固溶温度条件下的Mg-Al-Zn系镁合金晶界处的细小晶粒数量、第二相组织及耐腐蚀性有较大不同,当固溶温度为400℃时,合金基体晶界处出现大量的细小晶粒,同时在晶内及晶间弥散分布着大量的第二相,且耐腐蚀程度最高,当固溶温度较低或者较高时,晶界处的细小晶粒较少,并且耐蚀性较差。

ICP-AES法测定Mg-Al-Zn-Mn四系合金中各元素含量的试验研究

用ICP-AES法直接测定Mg-Al-Zn-Mn四系合金中各元素含量,试样通过硝酸溶解,对分析条件进行优化选择,确定了仪器的最佳工作参数和分析线,回收率为98.19%~101.60%,方法准确、快速,实现了多种元素的同时测定。

微量元素对Mg-Al-Zn系合金铸态组织及性能的影响

综述了Mg Al Zn系合金的化学成分,几种合金元素在镁合金中的作用及添加微量合金元素对Mg Al Zn系镁合金铸态显微组织及性能的影响。