彭建
,
吕滨江
,
胡耀波
,
潘复生
稀有金属材料与工程
通过在Mg-2.0Zn-0.3Zr镁合金中添加不同含量的稀土元素Y,研究Y元素及其含量对合金组织和力学性能的影响及机制.结果表明:当Y含量从0.9%增加到1.9%(质量分数, 下同)时,组织明显细化,晶间化合物呈连续细网状;当Y含量达到3.7%时,晶间化合物呈不连续的粗网状.当Y从1.9%增加到5.8%时,合金强度逐步提高.Y含量为0.9%时,Y的细化作用及适当的W-相含量对塑性有利,延伸率达到最大值24.8%;Y含量为3.7%时,W-相的数量因X-相的出现而减少,晶间化合物变为不连续网状分布,对塑性有利,合金综合力学性能最佳,抗拉强度为232 MPa,屈服强度为124 MPa,延伸率为23.5%.添加Y后的Mg-2.0Zn-0.3Zr合金流变应力和挤压变形抗力提高,但可通过420 ℃, 12 h热处理和热变形温度提至450 ℃,改善合金的热成型性并获得更高的综合力学性能.
关键词:
镁合金
,
稀土Y
,
组织结构
,
力学性能
彭建
,
吕滨江
,
朱熹
,
潘复生
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.06.004
为了在挤压生产中获取均匀的镁合金变形组织,需要掌握合金含量及均匀化退火对热挤压组织的影响规律.本实验通过在Gleeble-1500D热模拟实验机上对不同Al含量的AZ10,AZ31,AZ61和AZ91镁合金进行热模拟挤压,结果表明,经过400℃/12h均匀化退火,AZ10和AZ31合金均形成单一的α固溶体,AZ61合金中有细小的β-Mg17Al12相弥散分布于晶内,AZ91合金的晶界和晶内都有较大尺寸的第二相颗粒存在;经挤压比20.3挤压温度390℃热挤压,挤压前经均匀化的变形合金晶粒尺寸较大,未经均匀化的变形合金存在未变形条纹,组织均匀性差,但已发生了再结晶的晶粒较细小.
关键词:
镁合金
,
均匀化退火
,
挤压
,
显微组织
,
均匀性
彭建
,
童小山
,
吕滨江
,
彭毅
,
潘复生
材料热处理学报
采用Gleeble-1500热压缩模拟试验机对Mg-6Zn-1Mn合金进行压缩实验,研究了该合金其在变形温度250 ～400℃、应变速率0.01 ～10 s-1范围内的流变应力及动态再结晶行为.通过计算加工硬化速率θ得到合金发生动态再结晶的临界应力σc和临界应变εc,并且建立临界值与峰值应力σp、峰值应变εp之间的定量关系,用截线法测量合金压缩后的平均晶粒尺寸.结果表明:Mg-6Zn-1Mn镁合金在高温下塑性变形的热本构方程为:ε·exp(22919/T) =2.77·σ8.19；合金发生动态再结晶的临界应变随着应变速率的增加而升高,随变形温度的增加而降低,发生动态再结晶的临界条件为:ε＞εc=6.648×10-3Z0.06149；各特征变量之间存在如下关系:σc=0.7295σp、εc=0.2639εp；动态再结晶的平均晶粒尺寸dave随温度的升高、应变速率的减小而增大,与Zener-Hollomon参数之间的关系为:dave=2.11×103·Z-0.1378.
关键词:
Mg-6Zn-1Mn镁合金
,
动态再结晶
,
加工硬化速率θ
,
临界应变
,
Z参数
吕滨江
,
彭建
,
韩韡
,
汤爱涛
,
潘复生
稀有金属材料与工程
通过普通凝固方法,在铸锭冷却过程中进行水冷制备准晶强化Mg-Zn-Zr-Y镁合金,并研究不同Zn和Y含量(Y/Zn比相同)对通过这种制备方式获得的Mg-Zn-Zr-Y合金显微组织、显微硬度和热裂倾向的影响.结果表明:一定Y/Zn比的Mg-Zn-Zr-Y合金通过水冷冷却可获得更大的冷却速度,有利于获得更大体积分数的Ⅰ-相(Mg3YZn6).Y元素的添加使合金的成分过冷度增大,是铸态合金显微组织细化的主要原因.a-Mg基体中固溶的Zn含量是Mg-Zn-Zr-Y铸态合金基体硬度值的主要决定因素,Ⅰ-相具有远高于a-Mg基体的硬度.Y元素引起合金液相线温度的大幅下降,固相线温度没有变化,从而减小了合金凝固区间,降低了铸锭的热裂倾向.
关键词:
水冷
,
准晶
,
成分过冷
吕滨江
,
彭建
,
童小山
,
潘复生
稀有金属材料与工程
研究了不同挤压温度对Mg-2.0Zn-0.3Zr-0.9Y新型镁合金组织和性能的影响.结果表明,降低挤压温度,Mg-2.0Zn-0.3Zr-0.9Y合金的平均晶粒尺寸得到显著细化,合金的屈服强度和抗拉强度得到大幅提高,而延伸率变化不大.随着挤压温度的降低,{1012}织构强度不断增强,{0002}基面环形织构强度减弱.Mg-2.0Zn-0.3Zr-0.9Y合金的力学性能不但受到组织平均晶粒大小的影响,还受到织构分布的影响.挤压温度为330℃时可获得细小的组织和优良的力学性能,平均晶粒尺寸达到1.76 μm,合金抗拉强度达到323MPa,屈服强度为309MPa,延伸率为21.92％.
关键词:
镁合金
,
挤压温度
,
组织
,
力学性能
吕滨江
,
彭建
,
梁鹏
,
王进
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.09.013
通过水冷和空冷两种冷却方式制备成分相同的Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y(质量分数/％,下同)铸态合金,挤压变形后进行时效处理,研究不同熔体冷却速率对挤压态和时效态合金组织性能的影响.结果表明:通过水冷冷却可以显著细化铸态组织,促进Ⅰ相(Mg3 YZn6)的生成,并抑制W相(Mg3 Y2 Zn3)的形核;由于初始组织不同,水冷和空冷两种冷却方式铸造的Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y合金经过挤压变形后,抗拉强度分别达到327MPa和306MPa,伸长率分别达到14.8％和10.0％;时效处理后,合金的晶粒尺寸和织构强度变化很小,析出的MgZn相和MgZn2相含量成为影响时效态合金性能的主要因素;时效处理挤压态水冷冷却铸造合金的屈服强度和抗拉强度分别达到330MPa和348MPa,伸长率为14.4％,与时效前相比略有减小;时效处理挤压态空冷铸造合金的屈服强度和抗拉强度增大至344MPa和359MPa,伸长率降至8.6％.
关键词:
变形镁合金
,
冷却速率
,
准晶
,
组织
,
性能
吕滨江
,
彭建
,
梁鹏
,
王进
稀有金属材料与工程
通过改变挤压温度以获得含有不同堆垛结构长周期相(LPSO)的Mg-2.0Zn-0.3Zr-5.8Y合金,研究LPSO相堆垛结构转变对挤压态合金组织性能的影响规律及其作用机制.结果表明:挤压温度为390℃,合金中有18R和14H 2种堆垛结构的LPSO相,其平均晶粒尺寸为(9.5+3.0) μm,合金的抗拉强度达到280 MPa,延伸率为l8.7％;当变形温度达到420℃,合金中18R LPSO相全部转变为14H结构,平均晶粒尺寸大幅细化至(3.1±1.1)μm,合金的抗拉强度和延伸率均得到明显提高,分别达到330 MPa和20.8％;随着挤压温度的进一步提高,合金的平均晶粒尺寸逐渐变大,强度和延伸率开始逐渐降低.由于LPSO相堆垛结构转变和晶粒尺寸变化引起基面织构和柱面织构的强度发生变化,LPSO相形态改变以及晶粒细化是Mg-2.0Zn-0.3Zr-5.8Y挤压态合金室温力学性能变化的主要因素.
关键词:
长周期相
,
挤压温度
,
组织
,
性能
