Zr和脉冲磁场对Mg-Y-Zn-Ca合金组织及压缩性能的影响

对比研究了未处理、Zr处理、脉冲磁场处理及脉冲磁场-Zr复合处理对长周期结构增强Mg-5Y-2.5Zn-1.2Ca合金凝固组织及压缩性能的影响,同时考察了复合处理条件下脉冲电压和频率对合金的影响。结果表明,Zr处理、脉冲磁场处理、复合处理后,合金的凝固组织和压缩性能均有所改善,其中复合处理的效果最好;与未处理合金相比,复合处理后合金的抗压强度和压缩率分别提高43.9%和15.4%。在0~300V内,随着脉冲电压增大,合金的平均晶粒尺寸逐渐减小;在1~10Hz内,随着脉冲频率增大,合金的平均晶粒尺寸先减小后增大,转折点为5Hz。晶粒尺寸越小,合金的第二相分布越均匀。合金的压缩性能与其晶粒尺寸基本对应。

Zr和超声对Mg-Y-Zn-Ca合金凝固组织和压缩性能的影响

对比研究了未处理、超声处理、Zr处理以及Zr-超声复合处理对长周期结构增强Mg-5Y-2.5Zn-1.2Ca合金凝固组织和压缩性能的影响,同时考察了复合处理条件下超声功率和处理时间对合金组织与力学性能的影响。结果表明,超声处理、Zr处理和复合处理均能改善Mg-5Y-2.5Zn-1.2Ca合金的凝固组织和力学性能,其中复合处理效果最好,合金的压缩强度和压缩率分别较未处理时提高了15.3%和15.7%。在0~900W范围内,随着超声功率增加,合金的初生相先细化后粗化,转折点为700W;在0~90s范围内,随着超声处理时间增加,合金的初生相先细化后粗化,转折点为60s。晶粒尺寸越小,合金的第二相分布越均匀,合金的抗压强度越高。

Influence of Ca addition on the dynamic and static recrystallization behavior of direct extruded flat profiles of Mg-Y-Zn alloy

This paper investigates the influence of addition of Ca in a Y-Zn-containing magnesium alloy on the dynamic and static recrystallization behaviors and reveals the formation mechanism of the quadrupole texture during thermomechanical processing. Direct extrusion of flat bands has been conducted at various process conditions to study the difference between the two alloys WZ10 and WZX100 in terms of microstructure and texture development. It can be shown that, Ca addition promotes the DRX of WZ10 alloy. During additional heat treatment,the absence of Y segregation at the grain boundaries and the associated lack of solute drag to the boundary mobility leads to a pronounced grain growth during SRX in WZX100 alloy. Furthermore, it is shown that the addition of Ca to Y-Zn is not beneficial in terms of formability.It is demonstrated that alloying elements can have different effects depending on the recrystallization mechanisms. Partially recrystallized microstructure is a prerequisite at the as-extruded status to form the quadrupole texture and during subsequent annealing, which stands for high formability.

Mg-4Zn-xY-1Ca(x=1.0,1.5,2.0,3.0)镁合金的铸态显微组织和力学性能（英文）

研究和比较了Mg-4Zn-x Y-1Ca(x=1.0,1.5,2.0和3.0,质量分数%)镁合金的铸态显微组织和力学性能。结果表明:所有铸态合金均主要由α-Mg、Mg2Ca、Ca2Mg6Zn3、I(Mg3YZn6)和W(Mg3Y2Zn3)相组成。然而,随着Y含量从0.86%增加到2.68%,合金中Ca2Mg6Zn3相的数量逐渐减少,而I(Mg3YZn6)和W(Mg3Y2Zn3)相的数量却逐渐增加。当Y含量从0.86%增加到2.68%时,合金的铸态晶粒尺寸逐渐减小。此外,铸态合金的抗拉性能和蠕变性能也随着Y含量的变化而变化,当Y含量从0.86%增加到2.68%时,合金的蠕变性能逐渐增加,而抗拉性能也先增加并在1.77%Y时达到最大,但当Y含量超过1.77%后抗拉性能开始下降。在Y含量为0.86%、1.19%、1.77%和2.68%的合金中,Y含量为1.77%的合金具有较好的抗拉性能和蠕变性能。

Y对心血管支架用Mg-Zn-Ca-Y合金的腐蚀性能的影响

制备了可用作心血管支架的Mg-4Zn-0.5Ca-x Y四元合金,使用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜以及浸泡实验,研究了在模拟血液中,Mg-4Zn-0.5Ca-x Y四元合金的腐蚀性能。研究结果表明在MgZn-Ca合金中加入Y元素后,合金中生成了新的相Mg_(12)YZn,合金的微观结构由网络状的结构变成了层片状结构,合金的晶粒得到了细化,同时抗腐蚀性能得到了提高。并且Mg-4Zn-0.5Ca-1Y合金在本次研究中展现出最优异的抗腐蚀性能。

CAFF法形核参数对Mg-Y-Zn-Mn-Ca合金凝固组织的影响

应用CAFE法与实验相结合的方法,对Mg-Y-Zn-Mn-Ca合金凝固组织进行了模拟研究,确定出了该合金凝固组织模拟的数学模型,同时研究了形核参数(?T_(v,max)、?T_(v,σ)、n_(v,max))对合金凝固组织的影响.结果表明,?T_(v,max)越大,n_(v,max)越小,晶粒生长越粗大,?T_(v,σ)主要控制晶粒的大小区域,随着其增大,大晶粒区域增加.当形核参数分别为?T_(v,max)=10 K、?T_(v,σ)=1 K、n_(v,max)=2×1013 m-3时,模拟得到的凝固组织几乎全部为细小的等轴晶,晶粒平均尺寸为约32.25μm,实验中得到的晶粒平均尺寸约为29.76μm.计算得到的凝固组织与实验结果基本吻合.

医用Mg-Zn-Y-Ca-Zr镁合金组织及腐蚀性能研究

主要对医用镁合金材料的应用进行探究式试验,采用Zr元素作为主要合金化材料,它不仅能够细化合金晶粒,对基体点位也有明显的提高作用;另外,它还能够降低电偶的腐蚀。针对Mg-Zn-Y-Ca-Zr合金结构中Zr含量的变化进行探究,通过多种试验进行分析。主要包括XRD、OM、SEM、电化学原理、失重试验以及析氢试验对合金内部的显微特征、组织特性以及腐蚀能力进行深层次探究。结果显示,在合金的应用中,适当添加Zr元素有助于增加镁合金基体电位。这种状态下,镁合金材料的电偶发生腐蚀的情况会大大降低。对于Mg-Zn-Y-Ca-Zr合金中Zr的含量进行了多项分析,探讨了Zr含量与性能之间的关系,最终可知,Mg-Zn-Y-Ca-Zr的合金研究对医学材料的开发有着积极的作用。

Mg-10Y-2.45Zn-1Ca-0.37Al合金的组织演变及力学行为

通过磁悬浮熔炼铜模吸铸工艺制备了Mg-10Y-2.45Zn和Mg-10Y-2.45Zn-1Ca-0.37Al2种合金,考察复合添加高含量Ca及少量Al合金元素对铸态Mg-10Y-2.45Zn合金中LPSO相形成的影响及其在固溶热处理及高温高应力下的组织演变规律及力学行为变化。结果表明,铸态下高含量Ca及少量Al促进了18R-LPSO的大量形成;在高温下,不同于Mg-10Y-2.45Zn合金,Mg-10Y-2.45Zn-1Ca-0.37Al中的18R-LPSO大量溶解并在晶界处长大,α-Mg晶粒粗化;在高温大塑性变形条件下,大块状18R-LPSO扭折、分层或破碎,18R-LPSO相界附近发生动态再结晶,α-Mg基体内析出大量细小棒状14H-LPSO相,显著提高了合金的力学性能。

挤压参数对SiC颗粒增强Mg-3.6Zn-0.6Y-0.2Ca基复合材料组织和力学性能的影响

研究了挤压前后Si C颗粒增强Mg-3.6Zn-0.6Y-0.2Ca基复合材料组织和力学性能。结果表明:随挤压速率或挤压温度的增加,再结晶晶粒的尺寸增加,体积分数则略有增加。随挤压速率的增加,动态析出相的尺寸增加,体积分数减小。当挤压温度设定为230℃时随挤压速率由0.01 mm/s增加到0.1 mm/s,或当挤压速率设定为0.1 mm/s时挤压温度由190℃增加到230℃,复合材料的屈服强度和抗拉强度降低,而伸长率则逐渐增加。在优化的挤压参数(190℃,0.1 mm/s)下,挤压态复合材料的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为312.0 MPa,347.3 MPa和6.6%;其中晶粒细化对强度提升的贡献高于热错配强化与析出强化。

Ca对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金热变形行为及热加工性能的影响

利用Gleeble3500热模拟试验机研究了Ca对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金在变形温度573~723 K,应变速率0.001~1 s-1的热变形行为及热加工性能的影响。结果表明:Ca增大了合金的流变应力及变形激活能,扩宽了加工安全区及最佳加工区范围,但降低了最大功率耗散因子及动态再结晶程度。结合激光共聚焦显微镜分析了合金热压缩后组织,验证了热加工图的准确性,并制定了合理的热加工工艺,Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的最佳加工区域为:应变速率0.001~0.01 s-1,温度623~723 K。根据最佳加工工艺参数获得了表面质量良好,无变形缺陷的等温锻造合金。