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Mg-4Zn-1Mn镁合金均匀化热处理及导热率

袁家伟 , 李婷 , 李兴刚 , 李永军 , 张奎 , 郝永辉 , 罗广求 , 罗萍

材料热处理学报

采用光学显微镜、X射线衍射、布氏硬度测试、扫描电镜、能谱分析等方法,研究新型Mg-4Zn-1Mn（ZM41）镁合金在铸态和不同热处理状态下的显微组织、成分、硬度变化规律。用激光闪射法测定其不同状态的热扩散系数,计算得到导热率值。以空位扩散机制为基础,研究均匀化扩散动力学过程,建立此合金的均匀化扩散方程。结果表明：铸态组织枝晶偏析严重,晶界上有许多粗大的Mg7Zn3非平衡结晶相,Mn以单质形式存在于合金中。经370℃×12 h均匀化热处理后,大部分的Mg7Zn3相已溶入基体。根据实验结果和均匀化动力学计算,确定最佳均匀化处理工艺为370℃×12 h。该合金室温导热率值为125.5 W/（m.K）,比常见的镁合金如AZ系、AM系、AS系等的导热性能高出1倍左右。

关键词: Mg-4Zn-1Mn镁合金 , 导热率 , 均匀化热处理 , 扩散动力学

关于镁合金中长周期有序结构的研究综述

蒲治军 , 陈东杰 , 张奎 , 李兴刚 , 李永军 , 马鸣龙 , 石国梁 , 袁家伟 , 李蒙

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.07.012

系统地介绍了6H、10H、14H、18R、24R型LPSO结构的原子堆垛和RE、Zn的占位特点,探讨了LPSO结构的形成条件和形成机制,分析了含LPSO结构相合金的组织演变过程并概述了组织演变方面最新的研究成果,总结了含LPSO结构相镁合金的室温和高温性能的研究现状,最后对该类合金未来的研究方向进行了展望.

关键词: 镁合金 , 长周期有序结构 , 组织演变

Corrosion behavior of extrusion, under-aged, peaked-aged and over-aged WE93 alloys in NaHSO3 solutions

蒋全通 , 马鸣龙 , 张奎 , 李兴刚 , 李永军 , 石国梁 , 袁家伟

稀土学报(英文版) doi:10.1016/S1002-0721(14)60199-X

关键词:

退火工艺对WE71镁合金冷轧板组织的影响

刘靖宝 , 张奎 , 李兴刚 , 李永军 , 袁家伟 , 马鸣龙 , 李蒙

材料热处理学报

研究了不同退火工艺对WE71镁合金冷轧板的微观组织和硬度值的影响.试验表明,经挤压开坯,然后室温轧制的WE71镁合金板材在退火过程中发生了静态再结晶现象,使晶粒细化,组织均匀性改善.在480℃退火20 min,硬度值下降大约13％;通过对比480和500℃下退火过程中的平均晶粒尺寸、组织均匀性及硬度值,制定出最佳的退火工艺:退火温度为480℃,退火时间15～20 min.

关键词: 镁合金板材 , 晶粒细化 , 均匀性 , 退火 , 硬度

变形孪生对“多向锻造+挤压+冷压”技术制备大截面(290mm×230mm) Mg-8Al-1Zn合金挤压棒材力学性能和β相析出的影响

石国梁 , 张奎 , 李兴刚 , 李永军 , 马鸣龙 , 袁家伟

稀有金属材料与工程

采用“多向锻造+挤压+在线水冷”技术制备出截面尺寸为290mm×230mm的Mg-8Al-1Zn (AZ80,质量分数,％)合金棒材,沿横截面的230mm方向(ND)对棒材进行冷压缩,压下量约为20 mm,冷压缩导致横截面心部(C)产生大量变形孪晶,而表层(O)的孪晶较少.研究了形变孪生对力学性能和析出反应的影响.沿挤压方向(ED)、截面的290mm方向(TD)和ND 3个方向从C和O切取拉伸试样.测试结果表明:棒材的室温力学性能存在显著的各向异性和表里不一致性.挤压材的O沿ED (ED-O)具有最高的强度,其性能为:RP0.2、Rm和A分别为295MPa、401MPa和10％,而C沿ND (ND-C)具有最低的强度,其性能为:RPo.2、Rm和A分别为164MPa、273MPa和7％.织构是导致各向异性和表里不一致性的主要原因,而变形孪生对织构有重要影响.冷压缩之前,C存在2种取向,即:[0001]Mg∥TD和[0001]ug∥ND;冷压缩后,O的织构几乎没有变化,而变形孪晶导致C的织构发生重大转变,[0001]Mg∥TD取向被大幅弱化,而[0001]Mg～//ND取向被大幅加强.合金155℃/7 h时效后,变形孪晶内析出了β连续析出相,这些孪晶内的β析出相比层片状β非连续析出相更加细小弥散.

关键词: 镁合金 , 挤压 , 孪生 , 力学性能 , 织构 , 析出反应

Mg-xZn-1Mn镁合金均匀化热处理及扩散动力学研究

袁家伟 , 李婷 , 李兴刚 , 张奎 , 郝永辉 , 罗广求

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.03.007

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射、布氏硬度测试等材料方法,研究了新型变形镁合金Mg-xZn-1Mn(x=4％,5％,6％,质量分数)的铸态合金以及均匀化热处理T4和时效处理T6后合金的显微组织、成分以及硬度的演变规律,建立ZM合金的热处理制度.并以空位扩散机制为基础,研究均匀化扩散动力学过程,建立ZM合金的均匀化扩散方程.结果表明:在ZM系列合金中,铸态组织枝晶偏析严重,晶界上有许多粗大的Mg-Zn共晶组织,Mn主要以单质形式存在于合金中.随着Zn含量的增加,合金的化合物体积分数增加,枝晶明显细化.得出3种合金合理的均匀化处理工艺分别是:ZM41为370℃×12 h；ZM51为390℃×12 h；ZM61为390℃×20h.随着Zn含量的增加,热处理的温度和时间增加.在均匀化过程中,随均匀化处理温度提高,均匀化程度越高,时效硬化效果越好.经均匀化热处理后,大部分的Mg7Zn3相溶入基体.通过扩散动力学计算得到ZM41合金的均匀化处理温度与时间的关系为0.0008/t=exp(-11609.5/T),570 K ＜T＜670 K,由此经验公式计算得出的均匀化处理制度与实验所得结果基本吻合.

关键词: Mg-Zn-Mn镁合金 , 均匀化热处理 , 扩散动力学