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刘军威 , 彭晓东 , 王宝 , 魏国兵 , 谢卫东 , 杨艳 , 刘明朴

稀土学报(英文版) doi:10.1016/S1002-0721(16)60071-6

关键词:

双相Mg-Li合金的热变形行为和本构模型

魏国兵 , 彭晓东 , 胡发平 , Amir HADADZADEH , 杨艳 , 谢卫东 , Mary A. WELLS

中国有色金属学报(英文版) doi:10.1016/S1003-6326(16)64139-0

在温度423~573 K和应变速率为0.001~1 s?1下，通过Gleeble?3500热机械试验机对双相Mg?9Li?3Al?2Sr合金进行等温热压缩实验，研究其热变形行为并评估其可加工性能。塑性失稳以锯齿形流变的形式存在，锯齿屈服效应归因于 Mg 和 Li 原子对移动位错的锁定作用。分析流变应力、应变速率和变形温度的关系，并通过 Arrhenius公式计算得到不同应变条件下变形激活能和基本的材料参数。温度和变形速率对合金变形行为的影响可以用 Zener–Hollomon 指数函数来表示。通过比较不同变形条件下的预测值与实验流变曲线，来验证本构方程的合理性。经计算，得到其相关系数为0.9970，平均相对误差为4.41%。结果表明，该本构模型可以准确地预测双相Mg?9Li?3Al?2Sr合金的高温变形流动行为。

关键词: 本构模型 , Mg-Li合金 , 塑性失稳 , Zener-Hollomon参数

纳米SrCl2变质剂研究

谢卫东 , 魏国兵 , 彭晓东 , 魏群义

材料热处理学报

采用搅拌法,在热态石墨基体表面交替涂覆SrCl2和酚醛树脂,经烘焙后,获得了SrCl2和隔离层交替叠层的SrCl2变质剂.AFM图像显示,SrCl2层和隔离层的几何特征尺寸均接近纳米级.将制备的纳米SrCl2变质剂用于变质处理AlSi7Mg合金,发现合金中0.005 wt%的Sr即可获得良好的力学性能,而且变质作用起效快、持续时间长,变质操作便捷.

关键词: 变质 , 纳米材料 , 多层膜 , 化合物

新型α+β双基体相Mg-9Li-3Al-2.5Sr合金的微观组织与力学性能研究

杨艳 , 彭晓东 , 谢卫东 , 魏国兵 , 许峰 , 魏群义

稀有金属材料与工程

采用传统铸造方法分别制备了Φ10mm和Φ90 mm Mg-9Li-3A1-2.5Sr (LAJ932)合金锭.在挤压温度260℃,挤压比28条件下对Φ90 mm合金锭进行挤压.分别分析和报道了铸态和挤压态LAJ932镁合金的微观组织和力学性能.探讨了该合金在挤压过程中的组织演变规律.研究结果表明:铸态和挤压态LAJ932镁合金均包括α-Mg (hcp)相,β-Li (bcc)相和Al4Sr相.Φ10 mm铸锭的组织比Φ90 mm铸锭组织细小得多.挤压过程中α-Mg相发生连续动态再结晶,而β-Li相发生非连续动态再结晶.挤压过程中,在hcp α-Mg相中形成{101 0}<101 0>织构,而bcc β-Li相中则形成{110}<101>织构.挤压过程中,LAJ932镁合金的强度和塑性均得到改善.挤压态Mg-9Li-3Al-2.5 Sr(LAJ932)合金的抗拉强度达到235MPa,屈服强度为221MPa,延伸率为19.4％,合金展现出良好的力学性能.

关键词: 镁锂合金 , 挤压 , 微观组织 , 织构 , 力学性能

锶对镁锂锌合金显微组织和力学性能的影响

左小军 , 彭晓东 , 陈德顺 , 魏国兵 , 余远清

机械工程材料

熔炼制备了不同锶含量的Mg-8％Li-3％Zn(质量分数)合金,通过光学显微镜和拉伸试验机研究了元素锶对不同状态合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:随着锶的加入,铸态合金中出现沿晶界网状分布的含锶化合物,使铸态合金呈脆性断裂;随着锶含量的增加,铸态合金的强度和伸长率均下降;合金经挤压后,网状分布的锶化合物变为细小的块状,弥散分布在合金组织中,强度和塑性都得到了很大的提高;随着锶含量的增加,挤压态合金强度先增大后下降,塑性则呈下降趋势;挤压态合金经重熔再挤压后,其抗拉强度与屈服强度比挤压态合金的分别提高了15％与30％,而塑性微降.

关键词: 锶 , 镁锂锌合金 , 显微组织 , 力学性能 , 挤压

Mg-4Sr中间合金的微观组织及其在AZ91D镁合金中的组织遗传效应研究

彭晓东 , 杨艳 , 李俊辰 , 杨红 , 魏群义 , 魏国兵

材料导报

采用“对掺法”制备了相同成分、不同组织的Mg-4Sr中间合金.利用不同组织的Mg-4Sr中间合金在相同工艺条件下对AZ91D镁合金进行变质处理,对比分析了不同组织的Mg-4Sr中间合金试样的变质效果.实验测定了Mg-4Sr中间合金的DSC曲线,分析了Mg-4Sr中间合金的熔化特征.结果表明,Mg-4Sr中间合金由α-Mg基体和Mg17 Sr2相构成.Mg-4Sr中间合金在AZ91D镁合金中存在组织遗传效应,组织细小均匀的Mg-4Sr中间合金对AZ91D镁合金表现出较好的变质效果.相同成分、不同组织的Mg-4Sr中间合金具有不同的DSC曲线,组织细小的Mg-4Sr中间合金的初始熔化温度和熔化焓都较低,从而导致其变质效果的差异.

关键词: Mg-Sr中间合金 , AZ91D , 组织遗传 , 变质

Mg-10Y中间合金在AZ31镁合金中的结构遗传效果研究

魏国兵 , 彭晓东 , 李俊辰 , 谢卫东 , 魏群义

稀有金属材料与工程

不同制备方法而具有相同组织的Mg-10Y中间合金具有明显不同的变质效果和遗传效应.结果表明:常规铸态、挤压态、热处理态和快速凝固态Mg-10Y中间合金组织和晶粒尺寸存在差异.Mg-10Y中间合金作为变质剂加入到AZ31中具有明显的细化效果.最终镁合金组织均由α-Mg,Mg17Al12,Al2Y和Al3Y相组成.添加挤压态Mg-10Y中间合金的AZ31镁合金机械性能达到最优,抗拉强度和延伸率分别为199.3 MPa和9.2％.Mg-10Y中间合金与所对应的镁合金存在相似的组织形态,这种结构和机械性能的相关性与Mg-10Y中间合金的结构遗传有关.

关键词: Mg-10Y中间合金 , 晶粒细化 , AZ31镁合金 , 结构遗传 , 变质剂

超轻Mg-Li-Al-Zn变型合金的组织及力学性能

许天才 , 彭晓东 , 姜军伟 , 魏国兵 , 张宝

稀有金属材料与工程

采用光学显微镜,SEM扫描电镜,XRD以及力学性能测试等手段,对比研究了Mg-7Li-3Zn,Mg-7Li-3A1和Mg-7Li-1.5Al-1.5Zn的合金组织,力学性能以及断裂机制.结果表明:Zn和Al主要以固溶形式存在于Mg-Li合金中,但仍有少量Al与Mg会形成中间相以颗粒状弥散分布在α-Mg的晶界处和-Li的基体中.三类合金经过挤压变形后,组织得到细化,回复再结晶现象明显,力学性能发生明显改善.其中Mg-7Li-3Al的抗拉强度和最大延伸率达到最高,分别为239 MPa和27％,比铸态下分别提高34％和93％.

关键词: 镁锂合金 , 挤压 , 组织 , 力学性能

微量Sr和Mn对Mg-8Li-3Al变形合金力学性能的影响

许天才 , 彭晓东 , 张宝 , 魏国兵 , 陈元芳 , 姜军伟

材料研究学报

用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、x射线衍射仪(xRD)和电子万能试验机对比研究了微量添加Sr和Mn对Mg-8Li-3Al合金组织和力学性能的影响,结果表明:基础合金Mg-8Li-3Al主要由α-Mg,β-Li和Al12Mg17金属间化合物组成,Sr和Mn的加入使合金中形成了Al4Sr和Al2Mn3等金属间化合物.合金元素Sr和Mn对合金组织均有细化效果,Sr的细化效果优于Mn.添加Sr和Mn后合金的强度均有所提高,其中挤压态Mg-8Li-3Al-0.5Sr-0.5Mn合金的=242.15 MPa,2=206.96 MPa,δ=22.43％,比Mg-8Li-3Al镁合金的力学性能分别提高了14.98％,28.11％和8.31％.

关键词: 金属材料 , 镁锂合金 , Sr和Mn , 微观组织 , 力学性能