Nd对压铸AZ91D合金组织与性能的影响

传统压铸获得AZ91D和AZ91D-1.11Nd两种合金试样,采用光学金相显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析了压铸态微观组织和相组成,并测试了其拉伸力学性能、硬度、导热性能和流动性能。结果表明,在AZ91D合金中添加1.11%Nd后,压铸态晶粒有所细化,形成较多弥散分布的细小颗粒状Al2Nd和少量针状Al_(11)Nd_(3),原有的半连续网状分布的β-Mg_(17)Al_(12)数量有所减少。压铸态AZ91D-1.11Nd合金呈现良好的综合性能,室温抗拉强度、伸长率和热导率分别为272 MPa、12.0%和69.5 W/(m·K),与AZ91D合金相比分别提高14%、100%和14%;同时呈现与AZ91D合金相当的优异铸造工艺性能,流动长度达到1161 mm。

Mg-6.4La-4.87Al镁合金的金属型和压铸组织与性能

制备铸态与压铸态Mg-6.48La4.87Ar两种合金试样,采用OM、SEM和XRD分析其微观组织和相组成,并测试室温拉伸与压缩力学性能、导热性能和流动性能。结果表明:铸态晶粒粗大,第二相分布不均匀;经传统压铸后,晶粒变得细小,第二相分布均匀。两者试样微观组织均主要由a-Mg基体、点状Al_(11)La_(3)相和少量针状Mg_(12)La相组成。铸态试样抗拉强度、抗压强度和伸长率分别为157MPa、263MPa和4.0%,经压铸后试样抗拉强度、抗压强度和伸长率分别提高至236MPa、345MPa和4.5%,较铸态值分别提高63%、31%和13%,同时呈现较好的流动性能,流动长度为1374mm。铸态试样导热系数达到113.2W/(m·K),经压铸后仍能保持较高的导热系数,为90.9W/(m·K)。

低成本耐热镁合金AlCeLaSm44的研究开发

在耐热AlCeLa44镁合金的基础上开发了低成本的AlCeLaSm44合金。研究了AlCeLaSm44和AlCeLa44合金的显微组织、铸造性能及力学性能。结果表明:两种合金的铸态显微组织均为细小的等轴晶,加入微量Sm元素的合金主要强化相呈短棒状沿晶界分布;两种合金的压铸流动性差异较小,压铸性能相同;AlCeLaSm44合金的力学性能稍高于AlCeLa44合金。这表明,以AlCeLaSm44合金替代AlCeLa44合金是可行的。提出了以低成本人工混合稀土CeLaSm替代Mg-CeLa中间合金制备AE44耐热镁合金的产业化方向。

稀土Er在镁合金中的作用及其展望

在国内外含稀土Er镁合金研究进展的基础上,综述了稀土Er对镁合金显微组织与力学性能优化所起到的作用。其作用是,利用稀土Er在平衡状态下镁合金中32.7%的高固溶度,产生强的固溶强化效果和第二相强化作用,又能够细化合金的晶粒组织,影响第二相的形态、大小、数量和分布,改善合金的显微组织和提高合金的力学性能。阐述稀土Er优化镁合金组织和提高力学性能的强化机理和作用机制,进一步拓宽含Er稀土镁合金材料未来的发展和应用。

真空压铸工艺下Mg对AlMgFe合金组织及力学性能的影响

对汽车用非热处理型高延性压铸AlMg4Fe2合金微观组织和力学性能进行了研究,结果表明AlMg4Fe2压铸合金组织包括:原始枝晶、颗粒状的α-Al晶粒、Al-Mg共晶区和细小的针状Al3Fe或汉字状Al6Fe共晶体,未发现粗大的β-AlFeSi相,可见这样的组织结构有利于提高合金的力学强度和延伸率。通过控制合金Mg含量分别为4.5%和6.5%时,发现Mg含量严重影响屈服强度和延伸率,Mg含量越高,屈服强度越高而延伸率越低。当Mg含量低至4.5%时,合金屈服强度低至123MPa,但延伸率高达10.6%;当Mg含量高达6.5%时,合金屈服强度剧增到152MPa,而延伸率下降至7.1%,相比于Mg含量为4.5%的合金,屈服强增加了23%,但延伸率降低了33%。

Yb强化压铸Mg-Al基合金组织和性能分析

研究了不同含量Yb(x=0,0.5%,1.0%和1.5%,质量分数)对压铸Mg-9Al-0.6Zn-0.2Mn合金显微组织和性能的影响。通过X射线衍射分析、维氏硬度测试、拉伸性能测试、金相微观组织观察、扫描电镜、透射电镜及能谱分析表明,压铸Mg-9Al-0.6Zn-0.2Mn合金中添加Yb后,除了α-Mg和连续网状的β-Mg_(17)Al_(12)相之外,在晶界附近还生成了新的Al_(2)Yb相,且随着Yb含量的增加,合金组织明显细化。添加1%Yb的合金具有最佳的室温和高温(150℃)综合力学性能,添加1.5%Yb合金具有较高的显微硬度。通过添加Yb在晶界处新生成了Al_(2)Yb热稳定相,由Al_(2)Yb相产生的第二相强化、晶粒细化引起的细晶强化和添加稀土元素引起的固溶强化的共同作用提高了合金的力学性能。

RE对Al-Si-Cu合金组织性能的影响

通过金相、扫描电镜分析、X射线衍射、流动性和拉伸测试,研究了RE(La、Ce混合稀土)的加入对Al-Si-Cu合金流动性、力学性能以及显微组织的影响。结果表明,适量RE(La、Ce混合稀土)的加入,可以提高Al-Si-Cu合金的流动性和力学性能,并细化其晶粒尺寸。当RE添加量约为0.4%时,对Al-Si-Cu合金改善效果最佳,合金流动性增加了约24%,铸态合金抗拉强度增加了9.4%,伸长率提高了35%,时效后合金抗拉强度增加了8.4%,伸长率提高了26%。

Mg-4Al-xNd铸造合金的组织与性能研究

采用金属型重力铸造获得Mg-4Al-xNd(x=0、1、2、3,质量分数,%)合金试样,采用光学金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪分析了合金的显微组织和相组成,并测试了其拉伸力学性能、硬度和导热性能。结果表明,Mg-4Al铸造合金的微观组织主要由α-Mg和β-Mg_(17)Al_(12)组成;添加1%的Nd后,形成针状和树突状Al_(11)Nd_(3)新相;添加2%~3%的Nd后,出现另一颗粒状新相Al_(2)Nd,β-Mg_(17)Al_(12)数量减少至完全消失。添加Nd可以有效提高合金的力学性能和导热性能,其中Mg-4Al-2Nd合金表现出最佳的综合性能,室温抗拉强度、伸长率、硬度(HV)和导热系数分别为209 MPa、15.0%、48.8和69.5 W/(m·K),与Mg-4Al合金相比分别提高了9%、30%、6%和13%。

表面处理方式对镁合金表面品质的影响

镁合金表面易腐蚀形成疏松多孔的氧化镁,这限制了镁合金的应用范围。介绍了所开发的镁合金不同表面处理新技术。镁合金经微弧复合陶瓷处理后,可提高其抗热冲击性能、耐摩性能和耐腐蚀性;经无缝包胶技术处理后,可简化电子产品面板的连接方式,优化电子产品的结构;采用高光金属原色表面技术,大大提高了镁合金铸件的金属感,同时,也提高了铸件的耐磨性和耐蚀性。

RE对挤压铸造AlSi7Cu4MgMn合金组织和性能的影响

研究了不同RE(Ce、La混合稀土)含量对挤压铸造AlSi7Cu4MgMn合金组织、力学性能及铸造性能的影响。结果表明,RE可提升合金铸造性能,大幅度提高合金成形的良品率。不含RE时,AlSi7Cu4MgMn合金微观组织由α-Al基体、共晶Si相、块状α-Fe相、小块聚集状Al2Cu相及其他强化相组成;添加适量RE后,块状Fe相转变为短棒状形态,Al2Cu相细化并形成AlxCu4Mg5Si4复杂相;过量RE添加会导致合金中富Fe相聚集长大,恶化合金性能。添加0.25%的RE时合金力学性能最佳,抗拉强度为430MPa,屈服强度为392MPa,伸长率为6.8%。