Nd对Mg-6Zn-Mn镁合金显微组织和力学性能的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、万能力学试验机等手段,系统研究了稀土Nd的含量对Mg-6Zn-Mn镁合金的显微结构和力学性能的影响。结果表明,稀土Nd对铸态Mg-6Zn-Mn镁合金具有明显的细化枝晶作用。经过360℃挤压后,合金显微组织发生明显变化。当Nd含量较低时(低于0.4%,质量分数),合金的动态再结晶率较低,合金的室温综合力学性能最好,与初始合金相比,其屈服强度提高了17%,达到250MPa,抗拉强度超过300MPa。然而,随着Nd含量的进一步增加,合金的动态再结晶率升高,发生完全动态再结晶,在其晶界上析出粗大的T相,而导致合金综合力学性能下降。

Mg-Al-Mn系镁合金的研究现状与展望

综述了国内外Mg-Al-Mn系镁合金组织与合金相、提高Mg-Al-Mn系合金性能的途径的研究现状以及Mg-Al-Mn系镁合金的应用现状,并对Mg-Al-Mn系镁合金的发展前景进行了展望。

Mg-Mn合金在力学环境下的行为研究

试验研究了Mn含量对镁合金力学性能的影响。通过在工业纯镁中加入2%～6%的Mn形成镁锰系列合金。Mn含量为6%的合金中脆硬相增多,所以合金的抗拉强度和伸长率有所较低。拉伸实验表明,过多的锰会降低镁锰合金的力学性能。

Mg—Mn—Pb铸造合金在力学环境下的行为研究

试验研究了Pb对镁锰合金力学性能的影响。拉伸实验表明，一定量的元素铅会明显提高镁锰合金的力学性能。

稀土元素Ce、Y在Mg-Mn-RE镁合金腐蚀中的作用及其差异

目的探究Ce、Y稀土元素在Mg-Mn-RE镁合金腐蚀中的作用及其差异。方法制备不同稀土含量的Mg-Mn-Ce和Mg-Mn-Y合金,采用在NaCl溶液中浸泡的方法,考察合金的腐蚀性能及腐蚀类型。测试合金的电化学性质,分析合金的腐蚀与缓蚀机制。基于合金显微组织的变化,讨论Ce、Y元素在合金腐蚀中的作用及其差异。结果Mg-Mn-Ce和Mg-Mn-Y合金的腐蚀率随浸泡时间的增加而减小。当Ce、Y的质量分数分别为1.0%和0.5%时,合金的腐蚀质量损失最小。Mg-Mn-Ce合金中的Ce几乎全部形成了Mg_(12)Ce化合物,并以共晶体的形式分布于晶界,合金优先在晶界发生微电偶腐蚀,表现出典型的晶间腐蚀形貌。随着Ce含量的提高,Mg-Mn-Ce合金的微电偶腐蚀加剧。Mg-Mn-Y合金以基体的阳极溶解为主,基体从固溶应力较大的腐蚀活性点优先开始腐蚀,合金表现出带有微坑的均匀腐蚀形貌。随着Y含量的提高,Mg-Mn-Y合金的阳极溶解腐蚀加快。Ce、Y元素能提高合金的膜电阻和电荷转移电阻,但Ce和Y分别在提高膜电阻和电荷转移电阻方面具有更明显的作用,且分别通过提高腐蚀产物膜的致密性和固溶体的电位对合金的腐蚀产生减缓作用。结论Mg-Mn-Ce和Mg-Mn-Y合金的显微组织以及Ce、Y在合金腐蚀中的作用不同,导致合金的腐蚀和缓蚀机制存在明显的差别。

浇注温度对汽车用含锰高强镁合金铸态性能的影响

采用不同的浇注温度对汽车用Mg-8Al-1. 5Mn-0. 3Ce含锰高强镁合金进行了铸造试验,观察了铸造试样的显微组织,测试了其力学性能。结果表明:随浇注温度从630℃提高至730℃,试样的显微组织改善和力学性能均先提高后下降。与630℃相比,采用690℃浇注试样的平均晶粒尺寸减小40%,抗拉强度和屈服强度分别增大18%和22%,伸长率减小12%。Mg-8Al-1. 5Mn-0. 3Ce合金铸件的浇注温度优选为690℃。

微量Ce对热挤压态Mg-2Zn-0.4Ca-0.2Mn合金微观组织、力学性能及导热性的影响

通过近固相线温度挤压方法制备了一种具有高热导率、高伸长率的Mg-2Zn-0.4Ca-0.2Mn(wt%)合金,并探索了微量Ce元素对其微观组织及性能的影响。结果表明,热挤压态合金中晶粒呈双峰结构分布,其平均晶粒尺寸相比铸态晶粒显著下降。Ce的加入一方面使得合金内的第二相由Ca_(2)Mg_(6)Zn_(3)相转变为(Mg,Zn)_(11)Ce相,另一方面未再结晶区域占比从5.4%降低到了1.6%,平均晶粒尺寸从5.29μm下降到3.68μm,合金的基面织构强度明显弱化。由于晶粒细化和含Ce第二相的强化作用,合金的屈服强度从原来的163.67 MPa显著提升到237.44 MPa,伸长率从27.45%降低到19.58%,而Ce的添加虽然增加了组织中的第二相体积分数,但同时降低了Zn在基体中的固溶度,因此并未明显降低合金的热导率。

Zn含量及热处理对Mg-Zn-Mn变形镁合金显微组织和力学性能的影响

研究了Zn含量和热处理工艺对挤压态Mg-x%Zn-1%Mn(x=4,5,6,7,8,9,质量分数)镁合金组织和力学性能的作用规律。结果表明:Zn含量增加,挤压时动态再结晶趋于完全且小晶粒容易长大,同时第二相流线亦随之增加并阻碍其长大;再结晶晶粒在固溶过程中会长大,但Zn含量越高长大越困难,最终其晶粒更细小。通过透射电子显微镜(TEM)研究发现,时效态合金中主要存在2种亚稳相,即:长轴沿[0001]α的杆状相(β1′相)和(0001)α上的盘状相(β2′相),它们与基体之间存在共格或半共格界面,杆状β1′相对位错运动的阻碍更加强烈;根据X射线衍射(XRD)的分析结果,可知2种相都是具有Laves结构的MgZn2相。双级时效处理在低温预时效阶段从过饱和固溶体析出G.P.区,为第二级时效提供形核核心,从而细化了β1′和β2′相,增加了其弥散度。高Zn含量合金在180℃时效16h后发生了过时效,通过消耗β1′和β2′而形成了大块的Mg-Zn化合物。在时效态组织中,Mn以杆状析出,可以作为β1′和β2′相的形核核心,使二者发生粗化。挤压态合金的力学性能对Zn含量的变化不敏感;时效态合金的强度随Zn含量的增加呈抛物线增加,当Zn含量大于6%时,强度增加缓慢,延伸率急剧降低,这与高锌合金容易过时效且存在残余流线有关。故含6%Zn合金具有最佳的力学性能。

La-Ce混合稀土对Mg-Al-Mn合金力学性能及耐蚀性能的影响

研究了La-Ce混合稀土对Mg-Al-Mn合金组织形貌、力学性能及耐蚀性的影响。采用T-1200CB坩埚炉冶炼稀土含量(质量分数)分别为4. 63%、5. 81%、6. 18%的Mg-Al-Mn合金。在箱式电阻炉中对研究试样进行430℃保温24 h的固溶处理,然后进行200℃保温24 h时效处理。对不同热处理状态的试样进行组织观察,对固溶时效后的试样进行拉伸、硬度及盐雾腐蚀试验,从而分析La-Ce混合稀土对Mg-Al-Mn合金显微组织、力学性能及耐蚀性的影响。研究表明,随着合金中的La-Ce混合稀土含量的增加,Mg17Al12相逐渐被Al4(La,Ce)相代替;硬度、抗拉强度和伸长率都逐渐减小,力学性能下降;合金的腐蚀速率逐渐下降,耐蚀性提高。

ZM71-xCe镁合金显微组织和力学性能

对添加小同含量ce元素的Mg—Zn—Mn系ZM71变形镁合金进行挤胜及热处理，测试不同状态下ZM71及ZM71-xCe合金的室温拉伸性能，利用光学金相显微镜（0M）、X射线衍射（XRD）、差热分析（DSC）、扫描电镜（SEM）以歧能谱（DES）、透射电镜（TEM）等分析试验手段观察了不同状态下的显微组织，初步探讨了ce元素存ZM71合金中的存在形式和作用机制及不同添加量对合金组织和力学性能的影响。结果表明：Ce元素上要以三元稀土相关在于合金中，主要分布在晶界和枝晶间，能够细化铸态组织；ce元素能够明显细化挤压态合会的组织，提升力学性能，但添加量应控制在1％以内，其中ZM71—0．5Ce具有最佳的综合力学性能，抗拉强度、屈服强度和延伸半分别为318MPa、250MPa和13．6％；时效热处理小能提升挤压态高锌含量的Mg—Zn—Mn—Ce合金力学性能。