热处理对Mg-3Sn-2Al-1Zn-5Li合金耐蚀性能的影响

对Mg-3Sn-2Al-1Zn-5Li合金进行了不同方式的热处理。利用电化学测试研究了不同热处理状态合金在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电化学行为,并通过扫描电镜、能谱以及X射线衍射分析了合金腐蚀形貌及腐蚀产物的成分。结果表明:经固溶处理和时效处理后,合金的耐蚀性能有所提高,并且固溶态的Mg-3Sn-2Al-1Zn-5Li合金有着最佳的耐蚀性能;合金的腐蚀特征为丝状腐蚀,腐蚀产物主要为Mg(OH)_(2)。

间断直流磁场对Al-5Mg-3Zn-1Cu合金凝固组织和性能的影响

对Al-5Mg-3Zn-1Cu合金的凝固过程施加不同直流电压(0~300 V)和放电频率(0~20 Hz)以及占空比为30%的间断直流磁场,研究了间断直流磁场对其凝固组织及力学性能的影响。结果表明:间断直流磁场有效细化了合金的凝固组织,初生α-Al相由无磁场时的粗大枝晶变为细小的蔷薇状晶粒,第二相由粗大而连续的网格状结构变为细小而断续分布结构。随着直流电压的增加,合金的晶粒尺寸、第二相体积分数和长度均减小,抗压强度和断裂应变均先升后降;随着放电频率的增加,晶粒尺寸、第二相体积分数和长度均先减小后增大,抗压强度和断裂应变均先升后降。施加间断直流磁场后,合金的拉伸性能提高,断口中的准解理面减少,撕裂棱增多。当直流电压为200 V、放电频率为5 Hz时,合金的抗压强度和断裂应变最大,与无磁场时相比分别提高了31.6%和43%,抗拉强度和断后伸长率则分别提高了79.71%和83.3%。

轧态Zn-5Al-RE合金的超塑性研究

用恒载荷法研究了轧态Zn 5Al RE合金的组织超塑性和相变超塑性的蠕变特征,测定了轧态Zn 5Al RE合金超塑变形的激活能Q值和应变速率敏感指数m值。试验结果表明:当载荷减小、温度降低和淬火保温时间延长时,组织超塑性变形中稳态蠕变阶段延长;粗晶粒可降低组织超塑性变形时的伸长率,但对相变超塑性变形的伸长率影响不大;组织超塑性变形的m值大于相变超塑性变形的m值;轧态Zn 5Al RE合金的表观激活能略大于Zn 5Al合金的激活能。

时效对Mg-6Zn-0.7Zr-0.5Cd-1.5Nd镁合金组织及性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜及力学性能等测试手段,研究了时效处理对Mg-6Zn-0.7Zr-0.5Cd-1.5Nd镁合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:Mg-6Zn-0.7Zr-0.5Cd-1.5Nd合金挤压后经T5处理后有球状的第二相粒子析出,使合金硬度和强度明显提高;经T5处理后合金的第二相有富集的趋势,使得耐蚀性能略有下降。

冷却速度对Mg-5Zn-1Y-0.6Zr合金组织和性能的影响

采用快速凝固技术制备Mg-5Zn-1Y-0.6Zr合金,用XRD、SEM、HRTEM、显微硬度测量等分析方法研究其凝固组织和性能。结果表明,合金由α-Mg固溶体、晶界处不连续分布的I(Mg3Zn6Y)准晶相和非晶相组成。根据热传导理论,采用一维傅立叶热传导方程计算了合金的冷却速度。冷却速度的提高使得晶粒细化、成分均匀、非晶相含量增多。硬度(HV)随冷速的提高显著增大,最大值为167.23,是普通凝固合金的2.2倍。

不同变形工艺对Mg-5Zn-1Y合金组织及性能的影响

研究了Mg-5wt%Zn-1wt%Y合金在热挤压和热轧两种变形过程中组织及性能的变化。结果表明,两种变形工艺均能细化合金组织,提高合金性能。热轧后合金获得了20-30滋m均匀的晶粒和少量孪晶,合金的抗拉强度为291.4 MPa,断后伸长率为10.9%;而经过热挤压后的再结晶晶粒尺寸可达2μm,有部分未再结晶区域存在,合金的抗拉强度可达368.8 MPa,断后伸长率为13.4%。较高的强度源于极其细小的再结晶晶粒及弥散分布的第二相。

变形Mg-1.5Zn-0.2Gd合金的组织性能及再结晶过程

利用金相显微镜、SEM和万能拉伸机等手段对Mg-1.5Zn-0.2Gd合金热轧、退火后的显微组织、结晶组织及力学性能等进行了研究。结果表明:Mg-1.5Zn-0.2Gd合金经450℃热轧和350℃退火60 min后,其性能得到显著提高,织构极密度显著降低,最大值仅为2.3;基面织构沿着TD方向发生分裂,角度大约为30°;经热轧、退火处理的合金在室温下的屈服强度和抗拉强度低于热轧状态,但表现出良好的延伸性,延伸率达29.1%;退火过程中非基面取向的晶粒在原始大角度晶界位置形核长大,是Mg-1.5Zn-0.2Gd合金织构得到优化的关键原因.

退火对热挤压Mg-5Zn-1Y合金组织及性能的影响

研究了退火处理对热挤压Mg-5 mass%Zn-1 mass%Y合金组织及性能的影响。结果表明,425℃/15 min为该合金的最佳退火工艺,完全再结晶同时避免晶粒长大,所获得晶粒尺寸仅为10μm。该条件下退火合金的抗拉强度为284.8 MPa,断后伸长率高达31.2%,较高的强度与细小再结晶晶粒及弥散分布的第二相有关;较高伸长率主要源于拉伸过程中{1012}拉伸孪生、{1011}压缩孪生以及({1012}-{1011})拉压二次孪生引起的协调变形。

Mg-5Zn-1Mn合金高应变速率热压缩过程中的组织演变和流变行为

采用Gleeble-3500热模拟试验机对Mg-5Zn-1Mn镁合金进行大变形(变形量为80%)热压缩实验,研究变形温度为250~400℃、应变速率为1~40 s-1范围内变形过程中合金的组织演变规律和流变行为。结果表明:该合金在上述工艺条件下进行热压缩变形时均发生了明显的动态再结晶,且高应变速率下获得的再结晶组织在较低应变速率下更为均匀、细小。通过分析流变应力变化过程中对应的微观机理,表明高应变速率更利于Mg-5Zn-1Mn镁合金实现大塑性变形。Mg-5Zn-1Mn合金的变形激活能随着变形温度的升高和应变速率的增大而减小。

Sr对Sb变质Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金组织的影响

用重力铸造法制备Sb及Sr＋Sb联合变质Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金,再进行不同的固溶处理,研究Sr对Sb变质Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金组织的影响。结果表明：Sb和Sr＋Sb联合变质均可以使初生Mg2Si和Mg2（Si,Sn）颗粒发生不同程度的球化,而Sr＋Sb联合变质比Sb单变质具有更好的细化和球化效果;Sr＋Sb联合变质后,共晶Mg2Si和Mg2（Si,Sn）相由汉字状变为细小近似球形或多边形颗粒状;Sb变质Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金在较低固溶温度和较短保温时间下即可使大部分Mg17Al12相和部分Mg2Sn相固溶到基体中,而Sr＋Sb联合变质合金组织中,Mg17Al12和Mg2Sn依然清晰可见,未完全溶解的Mg17Al12相发生球化,均匀的分散在基体中;Sr＋Sb联合变质Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金固溶温度要比Sb单变质时略高一些,但对固溶时间的影响并不明显。

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。

钕对Mg-5Zn-2Al合金显微组织和力学性能的影响

利用光学显微镜、电子万能试验机、扫描电镜和X射线衍射仪等研究了不同含量的稀土元素钕(质量分数分别为0.3%,0.6%和0.9%)对铸态Mg-5Zn-2Al合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:铸态Mg-5Zn-2Al合金主要由-αMg基体相、-τMg32(Al,Zn)49相及AlNd相组成,并且AlNd相随着合金中钕含量的增加而增多;合金的力学性能随着钕含量的增加呈现先上升后下降的变化趋势,当钕含量为0.6%时,合金的抗拉强度达到最大,为204 MPa,合金的伸长率也达到最大值11.125%。

Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金的高温变形机制

以Mg-5Sn-1．5A1-1Zn．1si合金为研究对象，分析了复合强化、sb元素及动态再结晶对合金高温变形机制的影响。结果表明：往复挤压镁合金经过复合强化与热处理后，晶界面积减少，晶界滑移得到有效控制，合金呈现优良的高温性能。对于Mg-5Sn-1．5A1-1Zn-1Si-xSb合金，Sb元素具有活性作用，能够改善其高温强度，200℃以上效果更为显著，这主要与Mg3Sb2的熔点高、热稳定性好有关。合金经过动态再结晶以后，晶粒变大，对高温变形更加有利，同时温度升高，对动态再结晶具有促进作用，加速塑性变形。

挤压铸造Al-5Zn-2Mg-1Cu-0.2Sc合金的组织与性能

采用流变挤压铸造制备了Al-5Zn-2Mg-1Cu-0.2Sc合金,通过拉伸试验、SEM和TEM等方法研究了浇注温度对半固态浆料、流变挤压铸造合金组织和力学性能的影响。结果表明,随着浇注温度降低,半固态浆料和流变挤压铸造合金初生α-Al相形貌逐渐转变为近球形,在晶界附近析出的第二相分布越来越均匀,平均晶粒尺寸减小,圆整度增加。当浇注温度为700℃时,半固态浆料初生相尺寸最小,约为35μm,平均形状因子约为0.49,流变挤压铸造后合金平均晶粒尺寸约为43μm。流变挤压铸造合金的力学性能随着浇注温度的降低逐渐提升。合金经过470℃×10 h+500℃×2 h双级固溶后,大部分第二相溶于基体中。120℃×24 h时效处理后,合金的屈服强度为539 MPa,抗拉强度为612 MPa,伸长率为11%。

挤压变形对Sr+Sb联合变质Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金时效硬化效果的影响

对比分析了铸态和挤压态Sr+Sb联合变质Mg-5Sn-1. 5Al-1Zn-1Si合金在时效过程中的组织与硬度的异同,讨论了产生差异的原因。结果表明:挤压变形合金的时效硬化效果明显强于铸态合金的时效硬化效果。铸态合金随着时效温度的升高和保温时间的延长,析出的化合物增多,特别是Mg_(17)Al_(12)和Mg_2Sn相。铸态合金经固溶和时效处理后的最大平均硬度为92. 12 HBW,比未经固溶时效处理时的硬度仅提高了7. 78%,且硬度测量误差范围波动较大。挤压变形合金随着时效温度的升高和时效时间的延长,大量颗粒状析出相均匀分布在基体上,析出相明显长大。挤压变形合金经固溶时效处理后的最大平均硬度为116. 94 HBW,比未固溶时效处理时的硬度提高了21. 4%,且硬度误差波动范围较小。挤压后合金经过固溶时效处理后,材料的性能稳定性明显提高。

汽车空调支架用镁合金的挤压工艺优化

为了优化汽车空调支架用镁合金的挤压工艺,本文采用不同的工艺参数对试样进行了挤压。结果表明:随挤压温度从300℃增加至400℃、挤压速度从1 m/min增加至5 m/min,试样的强度先增大后减小,断后伸长率先减小后增大,腐蚀电位先正移后负移,试样的耐腐蚀性能先提高后下降。与300℃相比,360℃挤压使试样抗拉强度和屈服强度分别增大了22%、26%,断后伸长率减小了23%,腐蚀电位正移66 m V;与1 m/min相比,4 m/min挤压使试样抗拉强度和屈服强度分别增大了17%、20%,断后伸长率减小了15%,腐蚀电位正移51 m V。Mg-5Al-1Zn-0.3Ti镁合金的挤压温度和挤压速度参数分别优选为360℃和4 m/min。

Al-5Mg-3Zn-1Cu铝卡钳壳体的倾转铸造模拟与试制

针对Al-5Mg-3Zn-1Cu铝卡钳壳体的倾转铸造工艺,利用ProCAST软件对铸件充型和凝固过程进行模拟,分析缺陷形成原因。对卡钳壳体结构进行优化,扩大铝液流动和补缩通道,并进行数值模拟和试制验证。结果表明,优化后的铸件实现了顺序凝固,避免形成孤立液相区并消除了缩孔缺陷。采用倾转铸造工艺试制的Al-5Mg-3Zn-1Cu铝卡钳壳体铸件表面光洁,内部组织致密均匀,且无缩孔、缩松缺陷。