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MgCO_3在AZ31镁合金中的细化效果及机理

高声远 , 张志强 , 乐启炽 , 贾征 , 崔建忠

材料科学与工艺

为改善AZ31镁合金铸态组织,用MgCO3对其进行细化,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和金相显微镜研究了细化工艺参数对AZ31镁合金显微组织及其物相组成的影响.结果表明:在AZ31中添加质量分数为0.6%的MgCO3,于760℃保温10 min细化效果最佳,α-Mg晶粒的尺寸由基体合金的570μm降至100μm,降幅约82.5%.少量多次添加MgCO3的细化效果明显优于单次添加MgCO3的细化效果.研究认为,细化机理是MgCO3反应后生成的部分Al4C3质点作为异质核心细化晶粒,多余的Al4C3质点钉扎晶界阻碍晶粒长大.Al元素随固/液界面前沿被快速推至晶界,生成沿晶界生长的β-Mg17Al12相,起到进一步固定晶界的作用.合金元素的分布均有改变.

关键词: 金属材料 , AZ31 , MgCO3 , 晶粒细化 , Al4C3

Mg对SiCp/Al复合材料腐蚀行为的影响

华小珍 , 刘华英 , 唐永进 , 符明含 , 叶志国

腐蚀学报(英文)

通过盐雾实验和周期浸润实验研究了Mg含量对ZL101基SiCp/Al复合材料在中性及酸性环境中的腐蚀行为. 分别采用失重法、X射线衍射仪以及扫描电镜测定腐蚀速率、分析腐蚀产物的物相组成以及观察表面形貌. 结果表明: 加入Mg后, SiCp/Al复合材料的极化曲线出现了自腐蚀电流明显缓冲平台及钝化区, 合金表面生成具有保护性的Al2O3+SiO2氧化物膜, 减缓了复合材料腐蚀速度; 随着基体合金中Mg含量的增加, 复合材料在不同环境中的抗腐蚀能力得到提高, 盐雾环境中提高的要比周期浸润环境中的多; Mg的加入不仅能减少有害界面产物Al4C3的生成, 进而减少非晶态硫酸铝化合物的产生, 还能提高复合材料的渗透程度, 减少材料的缺陷, 大大增加复合材料的致密度, 从而提高材料的耐腐蚀性.

关键词: Mg , SiCp/Al composites , corrosion behavior , Al4C3 , density

Mg对SiCp/Al复合材料腐蚀行为的影响

华小珍 , 刘华英 , 唐永进 , 符明含 , 叶志国

腐蚀学报(英文)

通过盐雾实验和周期浸润实验研究了Mg含量对ZL101基SiCp/Al复合材料在中性及酸性环境中的腐蚀行为. 分别采用失重法、X射线衍射仪以及扫描电镜测定腐蚀速率、分析腐蚀产物的物相组成以及观察表面形貌. 结果表明: 加入Mg后, SiCp/Al复合材料的极化曲线出现了自腐蚀电流明显缓冲平台及钝化区, 合金表面生成具有保护性的Al2O3+SiO2氧化物膜, 减缓了复合材料腐蚀速度; 随着基体合金中Mg含量的增加, 复合材料在不同环境中的抗腐蚀能力得到提高, 盐雾环境中提高的要比周期浸润环境中的多; Mg的加入不仅能减少有害界面产物Al4C3的生成, 进而减少非晶态硫酸铝化合物的产生, 还能提高复合材料的渗透程度, 减少材料的缺陷, 大大增加复合材料的致密度, 从而提高材料的耐腐蚀性.

关键词: Mg , SiCp/Al composites , corrosion behavior , Al4C3 , density

Al4C3对AZ91D镁合金铸态显微组织与性能的影响

刘生发 , 王小虎 , 韩辉 , 刘林艳 , 李波 , 苏伟

稀有金属材料与工程

借助SEM、EDS、XRD、DTA研究Al4C3对AZ91D镁合金铸态显微组织与性能的影响.结果表明,少量Al4C3对合金铸态组织具有明显的细化作用,而且共晶组织形貌发生明显改变,由完全离异的骨骼状β相共晶组织和共生生长的层片状共晶组织α+β转变为蜂窝状的部分离异共晶组织α+β,同时β相的尺寸变小、分布更趋弥散.通过能谱分析、差热分析以及错配度的计算,证实Al4C3可成为初生α-Mg的良好异质核心.显微组织的细化使强度性能明显提高,延伸率的提高幅度有限,耐腐蚀性能改善.

关键词: AZ91D镁合金 , Al4C3 , 晶粒细化 , 力学性能 , 腐蚀性能

碳质孕育法对AZ91合金的晶粒细化研究

王春建 , 金青林 , 蒋业华 , 周荣

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2009.04.009

研究了不同添加量、不同孕育温度、不同孕育时间时,C2Cl6对AZ91合金的晶粒细化效果,对碳质孕育法的细化机制进行了讨论与分析.结果表明,C2Cl6的细化效果随着添加量的增加而增加,但当其添加量超过0.1%时,晶粒细化效果变化不大;C2Cl6的细化效果随着孕育温度的升高而增加,当孕育温度超过740℃时,晶粒细化效果变化不大;但是C2Cl6的细化效果基本不受孕育时间的影响.C2Cl6细化效果的变化表明,碳质孕育法的细化机制更有可能与碳的溶解有关,而与碳、铝反应生成Al4C3异质晶核的假设关联不大.

关键词: 晶粒细化 , Al4C3 , 异质形核 , AZ91

SrCO3在AZ31镁合金中的细化效果及机理

高声远 , 张志强 , 乐启炽 , 崔建忠

材料研究学报

研究了SrCO3对AZ31镁合金凝固组织的影响.结果表明:在AZ31中添加0.6%的SrCO3,于760℃时保温10min细化效果最佳,α-Mg晶粒的尺寸由基体合金的570±15 μm降至110±10μm,降幅约80.7%.通过能谱分析,结合能计算及自由能计算证实细化机理是SrCO3反应后生成的部分Al4C3质点作为异质核心细化晶粒.多余的Al4C3质点钉扎晶界阻碍晶粒长大.Al元素随固/液界面前沿被快速推至晶界,生成沿晶界生长的β-Mg17Al12相,起到进一步固定晶界的作用.

关键词: 金属材料 , 晶粒细化 , AZ31 , SrCO3 , Al4C3

Mg对SiCp/Al复合材料腐蚀行为的影响

华小珍 , 刘华英 , 唐永进 , 符明含 , 叶志国

腐蚀学报(英文)

通过盐雾实验和周期浸润实验研究了Mg含量对ZL101基SiCp/Al复合材料在中性及酸性环境中的腐蚀行为.分别采用失重法、X射线衍射仪以及扫描电镜测定腐蚀速率、分析腐蚀产物的物相组成以及观察表面形貌.结果表明:加入Mg后,SiCp/Al复合材料的极化曲线出现了自腐蚀电流明显缓冲平台及钝化区,合金表面生成具有保护性的Al2O3+SiO2氧化物膜,减缓了复合材料腐蚀速度;随着基体合金中Mg含量的增加,复合材料在不同环境中的抗腐蚀能力得到提高,盐雾环境中提高的要比周期浸润环境中的多;Mg的加入不仅减少有害界面产物Al4C3的生成,进而减少非晶态硫酸铝化合物的产生,还能提高复合材料的渗透程度,减少材料的缺陷,大大增加复合材料的致密度,从而提高材料的耐腐蚀性.

关键词: Mg , SiCp/Al复合材料 , 腐蚀行为 , Al4C3 , 致密度

Al-Al4C3细化剂和超声场对纯Mg组织的影响

高声远 , 乐启炽 , 张志强 , 崔建忠

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00230

在不同Al-Al4C3细化剂添加量条件下,对纯Mg熔体进行孕育处理.当添加质量分数为1.0%Al-Al4C3细化剂时细化效果最佳,α-Mg晶粒平均尺寸由毫米级降至106μm.在纯Mg熔体中施加不同功率超声场,当施振功率为600 W时细化效果最好.研究表明,空化泡破碎产生的过冷对形核具有促进作用,空化泡的破裂及声流对熔体的搅动使得细小枝晶破碎,形成新的结晶核心,这一过程对形核起主要作用.功率超声与Al-Al4C3细化剂共同作用于纯Mg熔体过程,可以显著细化晶粒.其机理为超声对杂质的"活化"作用.

关键词: 超声场 , 纯Mg , Al4C3 , 晶粒细化

Al-Al4C3细化剂和超声场对纯Mg组织的影响

高声远乐启炽张志强崔建忠

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00230

在不同Al-Al4C3细化剂添加量条件下, 对纯Mg熔体进行孕育处理. 当添加质量分数为1.0%Al-Al4C3细化剂时细化效果最佳, α-Mg晶粒平均尺寸由毫米级降至106 μm. 在纯Mg熔体中施加不同功率超声场, 当施振功率为600 W时细化效果最好. 研究表明, 空化泡破碎产生的过冷对形核具有促进作用, 空化泡的破裂及声流对熔体的搅动使得细小枝晶破碎, 形成新的结晶核心, 这一过程对形核起主要作用. 功率超声与Al-Al4C3细化剂共同作用于纯Mg熔体过程, 可以显著细化晶粒. 其机理为超声对杂质的“活化”作用.

关键词: 超声场 , pure Mg , Al4C3 , grain rfinement

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