二次挤压对Mg-12Gd.3Y-0.6Zr合金显微组织及力学性能的影响
挤压温度对Mg-0.4Zn-0.6Zr(ZK01)合金力学性能和阻尼性能的影响
挤压温度对Mg-0.4Zn-0.6Zr(ZK01)合金力学性能和阻尼性能的影响/杜林等・31・挤压温度对Mg-0.4Zn-0.6Zr(ZK01)合金力学性能和阻尼性能的影响杜林，王渠东，彭立明，章祯彦，马岚（上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室,上海 200030）摘要研究了Mg-0.4Zn-0.6Zr（ZK01）合金在不同挤压温度下力学和阻尼性能的变化。
结果表明：挤压变形可以显著地细化镁合金晶粒，挤压后合金的力学性能提升很大但是阻尼性能急剧降低；随着挤压温度的升高，晶粒细化程度减弱，合金的强度随着挤压温度的升高而降低，阻尼性能却升高，但阻尼性能仍远低于铸态。
研究表明合金的阻尼行为可以用G-L 位错钉扎理论解释。
关键词挤压 Mg-0.4Zn-0.6Zr（ZK01）合金力学性能阻尼Effect of Extrusion Temperature on the Mechanical Properties andDamping Capacity of Mg-0.4Zn-0.6Zr（ZK01）AlloyDU Lin, WANG Qudong, PENG Liming, ZHANG Zhenyan, MA Lan (State Key Lab of Metal Matrix Composites, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200030)Abstract The effect of extrusion temperature on the mechanical properties and damping capacity of Mg-0.4Zn-0.6Zr（ZK01）was investigated. It was found that extrusion deformation can fine the grain of Mg alloy and increase its properties remarkably, but the damping capacity decreaseed severely after extrusion. With the increment of the extrusion temperature, the grain refinement became weaken, and it lead to the reduction of the strength, in contrast, the damping capacity increased, but it was still lower than the as-cast level. The varieties of damping behavior can be explained by dislocation model of Granato and Lücke.Key words extrusion, Mg-0.4Zn-0.6Zr（ZK01）ally, mechanical properties, damping capacity0 引言镁合金具有比重低、比强度高、阻尼性能良好、容易切削加工的优点,在航天和航空工业中得到了广泛的应用[ 1，2]。
Zn含量对Mg-10Gd-4.8Y-0.6Zr合金组织和力学性能的影响
时 效 过 程 相 的 变 化 及 其 对 合 金 力 学 性 能 的影 响 ， 发 现 过 饱 和 固溶 体 的 分 解 过 程 为 ：【 ０ 一Ｍｇ Ｓ ｓ （．．
ＳＳ 一 ｐ ．） ”一 Ｂ 一 ｐ 一 ｐ 其 中纳 米 级 的 亚 稳 定 相 ，
ＤＯＩ １ ． ９ ９ ｊ ｉｓ ． ０ ５５ ５ ． ０ １ ５ ０ ２ ：０ ３ ６ ／ ．ｓｎ １ ０ —０ ３ ２ １ ． ． ０
Hale Waihona Puke 中 图分 类 号 ： Ｇ１ ６ １ Ｇ ４ ． Ｔ ４ ．Ｔ １６ ２
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：１０ —０ ３ ２ １ ） ５ ０ ０ —６ ０ ５５ ５ （ ０ １ ０ —０ ６０
镁 及 镁 合 金 是 目前 密 度 最 低 的 金 属 结 构 材 料 ， 有 高 的 比强 度 和 比刚 度 ， 好 的 抗 磁 性 ， 具 很 高 的 电 负 性 和 导 热性 ， 良好 的 消 震 性 和 切 削 加 工 性 能 。但 镁 合 金 的 强 度 不 高 ， 别 是 高 温 性 能 较 特
和 Ｈｅ 究 表 明 ， 过 热 变 形 和 时 效 处 理 后 ， — 研 经 Ｍｇ
同含 量 的 ｚ ｎ元 素 来 探 讨 ｚ ｎ对 Ｍｇ１ Ｇ － ． Ｙ ０ 一０ ｄ４ ８ 一 ． ６ ｒ 金 挤 压 及 时效 后 的 组 织 和力 学 性 能 的 影 响 Ｚ合
规律 。
Ｇ — Ｚ 系 合 金 的 室 温 力 学 性 能 和 高 温 力 学 性 能 ｄＹ—ｒ 以及 抗 高 温 蠕 变 性 能 ， 高 于 ＷＥ ４， ４ 都 ５ ＷＥ ３和 ＱＥ ２镁 合 金 ２ Ｊ 已有研 究 报 道 ： 镁 合 金 中 。 向
热处理工艺对Mg-6Zn-3Y-0.7Zr合金组织及力学性能的影响
本试 验中 ，首先对 Ｍ 一 Ｚ 一 ． ｒ ｇ ６ ｎ ０ Ｚ 的基体 ７ 合金进行 了热处理工艺的研究 。分别研究 了合 金经过 Ｔ （ ４ 固溶 ）Ｔ （ 、 ５ 时效 ）Ｔ （ 、 ６ 固溶＋ 时效 ） 等 热处理工艺对合金的组织与性能的影响 。参考 标准手册 ，在这 里选用 了 ４ ０ 固溶 ８ ，６ ， ８％ ： ｈ １ｈ １０ ７ ℃时效 １ｈ 研究 不同热处理条件 下合 金的 ６， 组织与性能的变化。 表 １ 所示 为 Ｍ 一 Ｚ 一 ． ｒ ｇ ６ ｎ ０ Ｚ 合金 经过几种 ７ 热处理态后的拉伸性 能， 可见 Ｔ 处理可 以略微 ４ 提高合金 的抗拉强度 和延伸率 ，５ ． 处理可以显 ｒ 著 的提高合金的屈服强度 ， 而经过 Ｔ 处理后有 ６ 着较佳的综合机械性 能，只是延伸率有所下降 在可 以接受的范围内，其强度指标明显 强于其 它 的热处理态，产生这一现象的原因是 该合金 经过长时 间的较高温 固溶加上低 温的时效后 ， 合金 内的高温及低温强化相能够更好的散布于 基体 内， 从而使得合金 的固溶强化 、 弥散强化的 程度充分发挥。因此 ， 在这里主要研究 Ｔ ６处理 对合金的力学性能 的影响 。 表 １Ｍｇ ６ ｎ ０７ ｒ － Ｚ 一 ． 合金几种热处理 态的室温 Ｚ
５ ０ ： 溶 １ｈ，７ ％时 效 １ｈ ３ ％固 ６ １０ ： ６。
形态和分布 ，我们研 究 Ｙ含量 ３ ％的合金在不 同温度 固溶后时效的扫描电子显微分析 。可 以 看出 ， 于铸态 的合金而言 ， 金的晶界上析 相对 合 出物减少 ，同时 晶内有大量的弥散细化 的析 出 物， 在晶内和 晶界上均匀弥散的分布 ， 具有更好 的强化效果 。这些高温的金属 间化合物在合金 内分布均匀 ， 既可以阻碍晶粒 内部位错的滑移 ， 提高 晶粒本身的变形抗 力，又能够强烈抑制晶 界 的滑动 ， 对合金的性能有着很好 的强化作用 ， 且强化效果与析出相总量有关 。 ４ Ｍｇ ６ ｎ ３ ０７ ｒ 一 Ｚ 一 Ｙ一 ．Ｚ 合金的 Ｔ ６态力 学性
时效对Mg-7Gd-4Y-0.6Zn-0.6Zr合金显微组织及硬度的影响
值时效． 时效峰值显微硬度 为 １０ＨＶ， １ 比时效前 显 微硬度 ８ ． ７ ５ ＨＶ 提 高 了 ２ ． Ｖ． 明 Ｇｄ具 ２ ５Ｈ 表 有 显著 的 时效 硬 化 行 为 ， 过 采 用 一 定 的时 效 机 通
制， 可增 强 ＭｇＧｄＹ合 金 的显微 硬度． － —
Ｙ系合 金在 时 效 过 程 中 主要 产 生 、 ｌ和 析 出 ３
相 ． 中 相 为 １ ９体 结 构 类 型 ， 相 为 斜方 晶 其 ３ ０１ 格 ， 相为 立 方 结 构 【 ］ 最 新 研 究 发 现 ， ８ 形 口 ３． 在 相 成之 前还有 ３种 亚稳态 相析 出 ， 别为 （ Ｏ１ ） 分 Ｄ ９、
第 ３ Ｏ卷第 ５ 期 ２１ ００年 １ 月 Ｏ
西
安
工
业
大
学
学
报
Ｖｏ． ０ Ｎｏ ５ Ｉ３ ．
ｏｃ ． ２ １ ｔ ００
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＸｉａ ｃ ｎ ｌｇｃ ｌ ｉｅｓｔ ｏ ｒ ａ ’ ｎＴｅ ｈ ｏｏ ｉａ ｖ ｒｉ ｏ Ｕｎ ｙ
文章 编号 ： １ ７ —９ ５ ２ １ ） ５４ ７０ ６ ３９ ６ （ ０ ０ ０ —６ —３
摘
要 ： 为 了提 高 Ｍｇ合 金 的强韧 性和抗 高温 性 能． 中通 过 显微 硬 度 测试 、 示扫描 量 热 文 差
仪 及 透射 电镜分析 ， 究 了挤 压 Ｍｇ７ ｄ４ ０ ６ ｎ０ ６ ｒ系镁合 金 的显微硬 度 及 时效 析 出相 研 一Ｇ 一Ｙ一． Ｚ 一． Ｚ
的结构． 果表 明 ： 的添加 增 强 了 Ｍｇ Ｇ — 结 钆 — ｄ Ｙ合 金 的 时效硬 化 效果 ， 对合 金 时效硬 化 的 总体
点， 引起 了国内外 的广 泛关 注． 已有 的 研 究结 果 表 明 ， 、 能显 著 提 高 镁 合 金 时效 后 的 显 微 硬 度 ， ＧｄＹ
Zn对Mg-9Gd-3Y-0.5Zr合金相图及显微组织的影响
影响． 永春［如等计 算 了 ＭｇＧ — 郭 ］ — ｄＹ系合 金相 图 ， 并 且利用 相 图计算 对挤 压态 的 Ｍｇ９ 一Ｙ一．Ｚ 一Ｇｄ３ ０６ ｎ
一
０ ５ ｒ 金 的 热处 理 工 艺进 行 了指 导． 文 主要 ．Ｚ 合 本
＊
收 稿 日期 ：０ ９ｌ一４ ２０ 一１Ｏ
基金资助 ： 国家重大基础研究 ９ ３ 目（１ ３０ Ｂ ） ７项 ６ ３ ０ ２ ２
针 对质量 分数为 １ ～６ Ｚ ｎ含 量研 究 了其 对 Ｍｇ
一
９ 一Ｙ ０ ５ ｒ Ｇｄ３ 一． Ｚ 合金相 图及 显微组织 影响．
为一 个热点 ． 但是 ， 些合 金 的成 分 优化 和 热 处理 这 条件 的确定 都离不 开 相 图 的指导 ， 而 ， 然 目前镁 合
金多元 合金 的相 图研 究较少 ．
对 Ｍｇ９ ｄ３ ｘ ｎ０ ５ ｒ 一Ｇ 一Ｙ—Ｚ 一． Ｚ 合金 的相 变温度及 室 温相组 成进 行 了验证 ． 结果表 明 ： 系合金 计 该 算相 变温度 结果 与 实验测试 结果基 本吻合 ； 计算和 实验 分 析 结果 显 示该 合金 室 温平衡 组 织 为 ａＭｇ ｒ — ＋Ｚ ＋ＭｇＧｄ ５ ＋Ｍｇ４ ５ ２Ｙ ＋Ｍｇ ｎ 随 着 Ｚ Ｚ， ｎ含 量 的增 加 ， ５ 、 ２Ｙｓ 含 量逐 渐 增 Ｍｇ Ｇｄ Ｍｇ４ 相
加． 非平衡 凝 固条件 下 ， 晶界 处 生成板 块状 Ｍｇ ｎ相． Ｚ 在 在 Ｚ 当 ｎ的 质量 分数 为 ６ 时 ，２ ℃ ， ５０
８ｈ ０ ＋２ ０℃ ，６ １ ８ｈ处 理 后 ， 金 晶界 处 发 现 两 种 化 合 物 相 Ｍ ｇ Ｇｄ‘ Ｚ ｏ ） Ｍｇ （ ０５ 合 （ 。 Ｙｏ ｎ． 和 ２ ２ ６ ５ Ｇｄ． ２
挤压及时效对Mg-8Gd-4.8Y-0.4Zr合金显微组织及力学特性的影响
挤压及 时效对 Ｍｇ － ８ Ｇ ｄ － ４ ． ８ Ｙ － ０ ． ４ Ｚ ｒ 合金显微组织及 力 学特性 的影 响
万迎春 ， 刘楚 明
（ 中南大学 材料 科学与工程学 院， 湖南 长沙 ４ １ ０ ０ ８ ３ ） 摘 要 对Ｍ ｇ － ８ Ｇ ｄ 一 ４ ． ８ Ｙ 一 ０ ． ４ Ｚ ｒ 合金 在不 同挤压 比下进行挤压 ， 并 在不 同温度对挤 压制得合金进 行时效处理 ， 通过透 射 电子显微镜 （ Ｔ Ｅ Ｍ） 分析 了挤 压及时效后 合金 的微 观组织 。结果 表明 ： 合金在挤压 过程 中发生完 全动态再结 晶 ， 合金 内 部分解 出ｐ ” 相， 在峰 时效时合 金 内部 同时含有 ｐ 相 与 相 ； 合金 在 ３ ８ ０ ｏ Ｃ 挤 压时 ， 挤压 比增大 ， 合金 的强度 与塑性均 提 高， 在２ ２ ０ ｏ Ｃ 时效 ２ １ ｈ ， 合金的屈服强度最高 。 关键词 镁合金 ； 挤压 ； 显微组织 ； 析出 中图分类号 Ｔ Ｇ ３ ７ ６ ． ２ 文献标志码 Ａ 文章编号 １ ０ ０ ４ — ２ ４ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ — ０ ０ １ ３ — ０ ４
ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｃ ｏ ｍ ｐ ｌ ｅ ｔ ｅ ｄ ｙ ｎ ａ ｍ ｉ ｃ ｒ ｅ ｃ ｒ ｙ ｓ ｔ ａ ｌ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ（ Ｄ Ｒ Ｘ） ｏ ｃ ｃ ｕ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ １ ３ ” ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｐ ｉ ｔ ａ ｔ ｅ ｓ ｄ ｕ ｉ ｒ ｎ ｇ ｅ ｘ ｔ ｒ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ． ｐ ” ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ａ ｎ ｄ ｐ
Ａ］ ： ｍ ｔ ｒ ａ ｅ ｔ Ｍｇ－ ８ Ｇｄ－ ４ ． ８ Ｙ－ ０ ． ４ Ｚ ｒ ｌｌ ａ ｏ ｙ ｗａ ｓ ｅ ｘ ｔ ｒ ｕ ｄ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｅ ｘ ｔ ｒ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｓ ． ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｎ ａ ｇ ｅ ｄ ａ ｔ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ．
《热挤压微合金化Mg-Zn-Y合金及其复合材料显微组织与力学性能研究》
《热挤压微合金化Mg-Zn-Y合金及其复合材料显微组织与力学性能研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，轻质合金因其优良的物理性能和机械性能在航空、汽车等领域得到了广泛应用。
镁合金作为其中最具潜力的轻质结构材料之一，其性能的优化与提升一直是研究的热点。
微合金化及复合材料技术是提高镁合金性能的重要手段。
本文针对热挤压微合金化Mg-Zn-Y合金及其复合材料的显微组织和力学性能进行了深入研究，为优化镁合金的性能提供理论依据。
二、实验材料与方法1. 材料制备实验采用微合金化Mg-Zn-Y合金作为研究对象，通过熔炼、铸造、热挤压等工艺制备出复合材料。
2. 实验方法（1）显微组织观察：利用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察合金及复合材料的显微组织。
（2）力学性能测试：通过硬度测试、拉伸试验等手段测定合金及复合材料的力学性能。
（3）性能分析：结合显微组织观察和力学性能测试结果，分析微合金化及复合材料对镁合金性能的影响。
三、结果与讨论1. 显微组织观察结果（1）Mg-Zn-Y合金经过热挤压后，晶粒得到了显著细化，合金组织更加均匀。
（2）在合金中观察到第二相颗粒的析出，这些颗粒对合金的性能具有重要影响。
（3）复合材料的显微组织中，增强相与基体的界面结合良好，无明显的界面反应或缺陷。
2. 力学性能测试结果（1）热挤压后的Mg-Zn-Y合金具有较高的硬度，抗拉强度和延伸率也得到了显著提高。
（2）复合材料的力学性能优于未增强的Mg-Zn-Y合金，且增强相的类型和含量对力学性能具有显著影响。
3. 性能分析（1）微合金化元素Zn和Y的加入，以及热挤压工艺的应用，共同促进了晶粒细化，提高了合金的力学性能。
（2）第二相颗粒的析出对合金的强化作用主要表现为弥散强化和沉淀强化，提高了合金的硬度及抗拉强度。
（3）复合材料中增强相与基体的协同作用，使复合材料具有优异的力学性能。
增强相的类型、尺寸、分布等因素对复合材料的性能具有重要影响。
变形条件对Mg-10Gd-3Y-Zr镁合金组织及力学性能的影响
Ｍｅ ｃ ｈａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｐｒ ｏ ｐｅ ｒ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｍ ｇ－ － １ ０Ｇｄ－ ３Ｙ－ － Ｚｒ Ｍａ ｇ ｎ ｅ ｓ ｉ ｕ ｍ Ａｌ ｌ ｏ ｙ
ＨＵ Ｃ ｈ ｕ ａ ｎ — ｋ ａ ｉ ， ，Ｚ Ｈ ＡＮＧ Ｗｅ ｉ ，Ｌ Ｉ Ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ — ｌ ｉ ｎ ，Ｚ Ｈ ＡＯ Ｚｈ ｉ ｘ ｉ ａ ｎ ｇ ， ， Ｓ ＨＵ Ｄａ — ｙ ｕ ， ，Ｋ Ａ ＮＧ Ｆ ｅ ｎ ｇ ’ ，Ｌ Ｉ Ｎ Ｊ ｕ ｎ ＇
（ １ ． 西南 技术 工程 研 究所 ， 重庆 ４ ０ ０ ０ ３ ９ ；
２ ． 国 防科技 工业 精 密塑性 成形 技术 研 究应 用 中心 ， 重庆 ４ ０ ０ ０ ３ ９ ； ３ ．北 方华 安 工业 集 团公 司 ，黑龙 江 齐齐 哈 尔 １ ６ １ ０ ４ ６ ）
摘 要 ：采 用 Ｇ ｌ ｅ ｅ ｂ ｌ ｅ ２ ０ ０ ０热 力 学模 拟 试验 机 对 Ｍｇ 一 １ ０ Ｇ ｄ ． ３ Ｙ． Ｚ ｒ 镁 合 金 进 行 了不 同 变形条 件 下 的单 向 热
第 ５卷
第 ３期
精 密
成 形 工 程
２ ０ １ ３年 ５月
Ｊ ＯＵ ＲＮＡＬ ＯＦ ＮＥ Ｔ Ｓ ＨＡＰ Ｅ Ｆ ＯＲＭＩ ＮＧ ＥＮＧ Ｉ ＮＥ ＥＲＩ ＮＧ
变 形 条 件 对 Ｍｇ － １ ０ Ｇｄ － ３ Ｙ． Ｚ ｒ镁 合 金 组 织 及 力 学性 能 的 影 响
胡传 凯 － 一 ， 张帷 ， 李 忠麟 ， 赵 志翔 ， 舒大禹 。 康凤 ， 林军
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｇ１ ４ ６ ． ２ ２
文献标 识 码 ： Ａ
文章 编号 ：１ ６ ７ ４ － ６ ４ ５ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ － ０ ０ １ ５ － ０ ４
均匀化退火及挤压对Mg-Hg-Ga合金显微组织和耐腐蚀性能的影响
均匀化退火及挤压对Mg-Hg-Ga合金显微组织和耐腐蚀性能的影响刘莉;冯艳;王日初;彭超群;李晓庚【摘要】The microstructures of Mg-Hg-Ga alloy modified by homogenizing and hot extrusion were investigated by optical microscope,XRD and EBSD.The influence of homogenizing and hot extrusion on the corrosion behavior of Mg-Hg-Ga alloy was examined by hydrogen generation tests,potentiodynamic polarization,galvanostatic tests,impedance spectra (EIS) tests and current efficiency tests.The results show that the amount of second phase Mg2Hg significantly reduces after homogenizing.The hot extrusion promotes the dynamic recrystallization and refines the grains of Mg-Hg-Ga alloy,and the {0001} basal texture forms in the hot extruded alloy.The homogenizing promotes the corrosion resistance and anode efficiency of alloy and reduces the electrochemical activity of alloy.The hot extrusion improves the electrochemical activity,anode efficiency and reduces the corrosion resistance at the same time.The extruded alloy performs the most negative mean potential of-1.841 V(vs SCE),the largest hydrogen generation rate corrosion current density are 4.13 mL/(cm2·h) and 1.010 mA/cm2,respectively.The hydrogen generation rate and the corrosion current of the homogenized alloy are the smallest,which are 1.75 mL/(m2·h-1) and 0.241mA/cm2,respectively.The anode efficiency increases from 53.68％ of as-cast alloy to 66.63％ of extrusion alloy.%利用金相显微镜、X射线衍射、EBSD等检测方法分析铸态、均匀化退火态和挤压态Mg-Hg-Ga合金的显微组织,并采用析氢浸泡法、动电位极化扫描、恒电流放电、交流阻抗法、阳极效率测试,研究均匀化退火及挤压对Mg-Hg-Ga阳极材料腐蚀电化学性能的影响.结果表明:均匀化退火使铸态组织中第二相数量明显减少,挤压后合金发生动态再结晶,晶粒明显细化,并形成{0001}基面织构.均匀化退火提高合金的耐腐蚀性能和阳极电流效率,降低合金的电化学活性.热挤压降低合金的耐腐蚀性能,提高合金的电化学活性和阳极电流效率.挤压态合金表现出最负的平均放电电位-1.841 V(vs SCE),最大的析氢速率4.13 mL/(cm2·h)和腐蚀电流密度1.010mA/cm2.均匀化退火态合金的析氢速率和腐蚀电流密度下降到最小,分别为1.75 mL/(cm2·h)和0.241 mA/cm2,阳极电流效率由铸态的53.68％上升到挤压态的66.63％.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2017(027)001【总页数】8页(P32-39)【关键词】Mg-Hg-Ga合金;挤压;均匀化退火;显微组织;电化学性能【作者】刘莉;冯艳;王日初;彭超群;李晓庚【作者单位】中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;中南大学材料科学与工程学院,长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TG113;TG146.1+1海水激活电池作为一种重要的能源，广泛应用于水下设备，依靠阳极金属材料在海水中的腐蚀溶解提供阳极放电电流[1]。
高强Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的微观组织和力学性能
高强Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的微观组织和力学性能王振东;房灿峰;孟令刚;李乃朴;吴友芳;张兴国【摘要】High-strength Mg-7Gd-4Y-1.6Zn-0.5Zr alloy was prepared by conventional metal mold casting, subsequently hot extrusion and T5 heat treatment were conducted. The microstructures and mechanical properties of this Mg alloy under different states were studied by using OP, XRD, SEM and TEM. The results show that the as-cast microstructures of Mg-7Gd-4Y-1.6Zn-0.5Zr alloy consists of a-Mg matrix and lamellar second-phaseMg12Zn(Gd, Y) phase which distributes around a-Mg matrix. After hot extrusion, the grain size of this alloy can be refined dramatically. Tiny little particle Mg3Zn3(Gd, Y)2 phase is precipitated out of the Mg12Zn(Gd, Y) phase during the process of T5 heat treatment. The tensile strength, yield strength and elongation of alloys under T5 condition reach 446 Mpa, 399 Mpa and 6.1%, respectively. The main strengthening methods are considered as fine grain strengthening and second-phase strengthening.%通过金属模铸、热挤压和时效处理(T5)工艺过程制备出高强Mg-7Gd-4Y-1.6Zn-0.5Zr合金,并利用光学显微镜、XRD、SEM及TEM分析研究Mg合金不同状态下的显微组织和力学性能.结果表明:Mg-7Gd-4Y-1.6Zn-0.5Zr合金的铸态组织主要由a-Mg基体和沿晶界分布的片层状第二相Mg12Zn(Gd,Y)组成,经过热挤压变形后,合金晶粒显著细化,时效处理过程中Mg12Zn(Gd,Y)相上析出少量细小的颗粒状Mg3Zn3(Gd,Y)2相.时效态合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到446 MPa、399 MPa和6.1％,其强化方式主要为细晶强化和第二相强化.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2012(022)001【总页数】6页(P1-6)【关键词】高强镁合金;稀土;热挤压;时效处理;力学性能【作者】王振东;房灿峰;孟令刚;李乃朴;吴友芳;张兴国【作者单位】大连理工大学材料科学与工程学院,大连116024;大连理工大学材料科学与工程学院,大连116024;大连理工大学材料科学与工程学院,大连116024;大连理工大学材料科学与工程学院,大连116024;大连理工大学材料科学与工程学院,大连116024;大连理工大学材料科学与工程学院,大连116024【正文语种】中文【中图分类】TG146.2近年来，镁合金作为最轻的金属结构材料，其应用研究备受瞩目。
热处理工艺对Mg-RE-Zn-Zr系合金显微组织及力学性能的影响
Ｖｏ ． ９ Ｎｏ ３ １２ ， ．
Ｊ ｎ ２ ０ ｕ．０８
热 处 理 工 艺对 ＭｇＲ — ｎＺ — Ｅ Ｚ — ｒ系合 金 显 微 组 织 及 力 学 性 能 的 影 响
盂 凡 岩 ， 鞠 育 平 ， 杨 洁 ， 吴耀 明 ， 王 立 民
（ ． 春 工业 大 学 材 料 科 学 与 工 程 学 院 ，吉林 长 春 １长 １０ １ ３０２ ２ 中国 科 学 院 长 春 应 用化 学研 究 所 稀 土 资 源 利 用 国 家 重 点 实 验 室 （ ） 吉 林 长 春 １０ ２ ） ． 筹 ， ３ ０ ２
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第 ２ ９卷 第 ３期 ２０ ０ ８年 ６月
长 春 工 业 大 学 学 报（ 自然科 学 版 ）
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Mg-12Gd-3Y-0.6Zr合金的二次挤压热变形行为
Mg-12Gd-3Y-0.6Zr合金的二次挤压热变形行为苏再军;徐雷;刘楚明;曾苏民【摘要】采用Gleeble-1500型热模拟机在变形温度为360～480℃、应变速率为0.01～10 s−1、真应变为0~0.7的条件下，研究 Mg-12Gd-3Y-0.6Zr 合金二次挤压过程的热变形行为，获得其热变形工艺参数，并分析热变形后的显微组织。
结果表明：合金的峰值应力随应变速率的增大而提高，随应变温度的升高而降低；在变形温度、应变速率相同的情况下，一次热模拟的峰值应力均大于二次热模拟(450℃，10 s−1除外)；合金二次挤压过程的流变应力可以采用含Zener-Hollomon参数的双曲正弦函数形式来描述；由于二次热模拟试样中位错及晶界运动增强，使二次热模拟的激活能(Q)、应力指数(n)均小于一次热模拟的相应参数，导致二次挤压较一次挤压容易发生再结晶。
%The hot deformation behavior of Mg-12Gd-3Y-0.6Zr alloy during secondary-extrusion process over the temperature of 360−480℃, the strain rate of 0.01−10 s−1 and the true strain of 0−0.7 was studied by using Gleeble-1500 hot simulator machine. The process parameters of hot deformation were obtained, and microstructure after hot deformation was studied. The results show thatthe peak flow stress increases with increasing strain rate at constant temperature, and decreases with increasing deformation temperature at constant strain rate. Under the condition of the same deformation temperature and strain rate, thermal simulation of peak stress at one timeis higher than that at two times (except 450℃/10s−1);the flow stress ofMg-12Gd-3Y-0.6Zr alloy during secondary-extrusion process can be represented by a Zener-Hollomon parameter in the hyperbolic Arrhenius-type equation. With the strengthening of dislocation and grain boundaries, both the value of activation energy (Q) and stress index (n) of secondary-hot simulation are smaller than those of single-hot simulation. Secondary-extrusion is easier than single-extrusion for dynamic recrystallization.【期刊名称】《粉末冶金材料科学与工程》【年(卷),期】2016(021)003【总页数】9页(P361-368,375)【关键词】Mg-12Gd-3Y-0.6Zr合金;二次挤压;热变形;激活能【作者】苏再军;徐雷;刘楚明;曾苏民【作者单位】湖南工业大学机械工程学院，株洲 412007; 中南大学材料科学与工程学院，长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院，长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院，长沙 410083;中南大学材料科学与工程学院，长沙 410083【正文语种】中文【中图分类】TG146.2作为工程应用中最轻的金属结构材料，镁合金具有高比强、高阻尼、高铸造生产率、良好的切削加工性、完全可再生等优点，早已引起了航天、航空和汽车工业的关注[1]。
热处理对Mg-8Gd-3Y-0.5Zr合金组织和力学性能的影响
高镁 合 金 高温 性 能 很 有 效 的元 素［ ． 处 理 是 改 ３ 热 ］ 善或 调 整镁 合金 力 学 性 能 和加 工性 能 的重 要 手 段．
本文 以 ＭｇＧｄＹ— ｒ 金 为 研 究 对 象 ， 究 了不 同 — Ｚ合 研
热处 理 条件 对合 金 组 织 和 力学 性 能 的影 响 ， 以期 为 进 一步 研究 该合 金 的组织 性 能与 工艺 的相 互关 系提
供 实验 参考 ．
２， ５ 挤压 速度 为 ｌｍ／ ｎ 挤 压 温度 为 ４ ０℃．将 挤 ｍｉ， ０
压 后 的棒 材分 别 进 行 Ｔ６ ４ ０℃ 固溶 ２ｈ后 在 ２ ０ （８ ０ ℃时效 ） Ｔ５ 直接 在 ２ ０℃ 时 效 ） 和 （ ０ 热处 理 ， 过硬 通 度 测量 选择 硬度 值 较 好 的 时效 状 态 ， 后 比较 这种 然 状 态在 １ ５℃ 、 ０ ７ ２ ０℃和 ２ ５℃ ３种温 度下 的力 学性 ２
１０ ０ ０型显 微 硬 度 计 测 定 均 匀 化 后 试 样 晶粒 内部
艺 对 Ｍｇ Ｇｄ Ｙ一０ ５ ｒ 一８ 一３ ． Ｚ 合金 显微 组 织和 力 学性 能 的 影 响． 果表 明 ， 匀化 退 火 能有 效 消 除枝 晶 结 均
偏析 、 改善 材 料 的组 织和 力 学性 能 ， 提 高 ３ ； 压 可 以 明显 改 善合 金 的 强度 和 塑性 ， 比铸 态， 提 Ｏ 挤 相 高 ，８ ， 提 高 ３ ％ ， ４ ６ 达到 ６ ３ ； ． 时效可使 挤 压 态合金 的 强度得 到进 一 步提 高， 时效 时 ， 、 分别 峰 达 到 ３ ５ ６ＭＰ 、 １ ． ａ 但 塑性有 所 降低 ， 降低 至 ４ １ ． ８ ． ａ ３ ０ ８ＭＰ ， ． 关键 词 ：ＭｇＧｄＹ— ｒ 合 金 ； 处理 ； － － Ｚ镁 热 显微 组 织 ； 力学性 能 中 图分 类号 ：Ｔ ４ Ｇ１ ６ 文献标 识码 ：Ａ 文章 编号 ：１ ７ — １ ９ ２ １ ） １ ０ ７ ３ ６ １ １ Ｘ（ ０ ２ ０ —０ ２ 一Ｏ 入 Ｍｇ２ Ｇｄ Ｍｇ ３ Ｙ 中间合 金 ， 拌后 除 渣 ， 一８ 、 －３ 搅 升 温至 ７ ０ ８ Ｃ 时 加入 ＭｇＺ 中 间合 金 ， 拌 ５ ～７ ０。 —ｒ 搅
热处理工艺对挤压态Mg-12Gd-3Y-0.6Zr合金耐腐蚀性能的影响
（５℃ ）试 样 表 面 经 金 相 ห้องสมุดไป่ตู้ 纸 逐 级 打 磨 后 ， 丙 酮 ２ ， 用
１ 实
验
溶 液超 声波 清洗 、 吹干 ， 用 十万 分 之 一 电子 天 平 称 并
１ １ 实验材 料 ．
重后 ， 挂 在 体 积 为 ４ ０ｍＬ的 腐蚀 溶 液 当 中 ， 隔 悬 ０ 每
２ 录 滴 定 管 内气 体 的 体 积 ， 算 其 腐 蚀 速 率 。 ４ｈ记 计 试样 分 别 于 ２ ， ８ ｈ ７ ， ６ ｈ后 取 出 用 ２ ％ ４ ｈ ４ ，２ｈ ９ ０
图 １ 不 同热处理 态 Ｍｇ ２ ｄ Ｙ一０ ６ ｒ 一１ Ｇ 一３ ．Ｚ 合金 的光 学显微 组 织
（ ）一Ｆ （ ） ４ （ ） ５； ｄ 一Ｔ ａ ； ｂ 一Ｔ ； ｃ 一Ｔ （ ） ６
第２ ６卷 第 ５期
２１ ０ ０年 １ Ｏ月
ＨＵＮＡＮ Ｎ０ＮＦ ＥＲＲ０ＵＳ ＭＥＴＡＬＳ
湖 南有 色金属
３１
热 处 理 工 艺对 挤 压 态 Ｍｇ Ｇ 一１ ｄ一３ ２ Ｙ一０ ６ ．Ｚ ｒ 合 金 耐 腐 蚀 性 能 的影 响
严 安庆
（ 昌测 试 技 术 研 究 所 ， 北 宜 昌 宜 湖 ４ ３０ ） ４ ０ ３
关 键 词 ： 一１Ｇ Ｍｇ ２ ｄ一３ Ｙ一０ ６ ｒ 合 金 ； 处 理 ； 蚀 性 ．Ｚ 镁 热 耐
中 图分 类 号 ： Ｇ ４ ． ２ Ｔ １６ ２
文献标识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ３ ５ ０ ２ １） ５ ０ １ ３ １０ —５ ４ （０ ０ ０ —０ ３ —０
Ｍｇ ｄ—Ｙ—Ｚ —Ｇ ｒ系合 金 是 一 种 重 要 的 高 强 耐 热镁合 金 ， 为 近 年来 镁 合 金 研 究 的 热 点 之 一 。 国 成 内外学 者对 Ｍｇ ｄ—Ｙ—Ｚ 系合 金 已经 做 了很 多 —Ｇ ｒ 系统性 的研 究 ， 开发 出的高 强镁 合 金 材 料 ， 军 事 和 在
时效对Mg-9Gd-4Y-0.6Zr挤压合金组织与性能的影响
为了深人 了解时效对镁合金性 能的影 响， 试验
中对不同时效阶段的微观结构进行了 Ｔ Ｍ观察 ， Ｅ 结
果 如 图 ２ 示 。因 ４０ ｏ 所 ０ Ｃ下挤 压 对 Ｍｇ Ｇ 一９ ｄ一４ Ｙ ０６ｒ ．Ｚ 粒子 产 生 明显 的晶 粒 细 化 Ｊ图 ２ ａ是 时 ， （）
时效 ， ｈ
图 １ 不 同温度 下样 品的 时效 曲线
１—２ ０ ℃ ； ０ ２—２ ℃ ； ２５ ３—２ ０ ℃ ； ５ ４—２ ５ ℃ ７
维普资讯
３ ６
湖 南有 色金 属
第２ ３卷
２５ｏ 时峰值 为 １０ Ｈ ， ２５ｏ 时 峰值 为 １０ ２ Ｃ ４ Ｖ 而 ７ Ｃ ２ Ｈ ）且随时效温度增加 ， Ｖ， 峰值 出现所用时间更短 ， 但超过 ２５℃， ２ 硬度最大值降低。而当达到峰值后 ，
的时效条件范围内显著增加硬度 ， ９ Ｖ分别上 从 ７Ｈ 升到 １０ ４ Ｖ， ２ ～１０Ｈ 上升了 ２ ％～ ４ 时效温度越 ３ ４ ％； 低， 硬度增加值越大（０ ９ 时还未达到峰值 ， ２ ０ｏ ６ｈ Ｃ、
１ 试验方法
用铁坩埚在普通 电阻炉 中进行熔炼 ， 合金元素 Ｇ 、 ｚ 分别 Ｍｇ ｄ Ｍｇ—Ｙ、 —Ｚ 中 间合 金 ｄＹ、ｒ —Ｇ 、 Ｍｇ ｒ 的形式添加配制出 Ｍｇ ９ ｄ Ｙ一０６ ｒ 一 Ｇ 一４ ． 合金 ， Ｚ 合 金的熔炼及浇注温度分别为 ７０℃、３ ５ ７０℃， 熔体浇 注到 ｅ ０ ５ ｍ的铁模 中进行水冷成锭 。对铸锭 ／ ×１０ａ ６ 进行 ５ ０℃／ ２ ８ｈ的均匀化退火处 理， 并车除氧化皮
样的硬度值 。
２ 结果与分析
《第二相形貌对挤压态Mg-9Gd-0.8Al合金组织及力学性能的影响》
《第二相形貌对挤压态Mg-9Gd-0.8Al合金组织及力学性能的影响》篇一一、引言镁合金因其轻质、高强度和良好的加工性能，在航空、汽车和电子等领域得到了广泛应用。
Mg-Gd-Al系列合金作为镁合金中的一种，因其优异的力学性能和耐热性而备受关注。
在镁合金的加工过程中，第二相的形貌和分布对合金的微观组织和力学性能具有重要影响。
本文以挤压态Mg-9Gd-0.8Al合金为研究对象，探讨第二相形貌对合金组织及力学性能的影响。
二、实验材料与方法1. 实验材料本实验所使用的材料为Mg-9Gd-0.8Al合金，经过适当的熔炼和铸造工艺制备得到铸锭。
2. 合金制备与处理对铸锭进行均匀化处理后，进行挤压成型，得到挤压态合金。
3. 观察与检测方法（1）利用光学显微镜（OM）和扫描电子显微镜（SEM）观察合金的微观组织。
（2）利用X射线衍射（XRD）分析合金的物相组成。
（3）通过拉伸试验测定合金的力学性能。
三、第二相形貌对组织的影响1. 微观组织观察挤压态Mg-9Gd-0.8Al合金中，第二相的形貌对合金的微观组织有显著影响。
当第二相呈细小、均匀分布时，合金的晶粒尺寸较小，组织致密。
而当第二相呈粗大、不均匀分布时，晶粒尺寸较大，组织疏松。
2. 物相分析XRD分析表明，合金中主要物相为α-Mg基体和第二相。
第二相的种类和含量随形貌的变化而变化，细小均匀分布的第二相有利于提高合金的物相稳定性。
四、第二相形貌对力学性能的影响1. 拉伸性能细小、均匀分布的第二相能够有效地阻碍位错运动，提高合金的强度和塑性。
而粗大、不均匀分布的第二相则可能导致应力集中，降低合金的拉伸性能。
2. 断口形貌断口扫描显示，细小均匀的第二相能够使断口表面更加平整，表现出较好的延性断裂特征。
而粗大不均匀的第二相则可能导致断口表面粗糙，表现出脆性断裂特征。
五、结论本文通过研究第二相形貌对挤压态Mg-9Gd-0.8Al合金组织及力学性能的影响，得出以下结论：1. 第二相的细小、均匀分布有利于合金晶粒尺寸的减小和组织致密化。
Mg-10Gd-4.8Y-0.6Zr镁合金热变形行为与加工图
第 23 卷第 2 期中国有色金属学报 2013 年 2 月 V ol.23 No.2 The Chinese Journal of Nonferrous Metals Feb. 2013 文章编号：10040609(2013)02030308Mg10Gd4.8Y0.6Zr 镁合金热变形行为与加工图肖宏超 1, 2 ，刘楚明 1, 2 ，徐 璐 1, 2 ，王 霄 1, 2 ，万迎春 1, 2(1. 中南大学 材料科学与工程学院，长沙 410083；2. 中南大学 有色金属材料科学与工程教育部重点实验室，长沙 410083)摘 要：在 Gleeble−1500 热/力模拟机上，对 Mg10Gd4.8Y0.6Zr 镁合金进行高温压缩试验，压缩时设定应变速 率范围为0.001~1s −1 ，温度范围为623~773 K，最大真应变为1.3；研究该合金高温变形时流变应力与应变速率、 变形温度之间的关系及变形过程中的微观组织演化；计算塑性变形表观激活能及相应的应力指数；建立该合金的 加工图。
结果表明：在该合金的加工图中，功率耗散系数η随应变速率的降低及温度的升高而不断增加，失稳区域 随应变量的增加而扩大；综合得出该合金的最佳实际变形工艺为温度723~773 K、应变速率0.1~1 s −1 。
关键词：Mg10Gd4.8Y0.6Zr；高温压缩；加工图；变形工艺参数中图分类号：TG146.2 文献标志码：ADeformation behavior and processing map ofMg10Gd4.8Y0.6Zr magnesium alloyXIAO Hongchao 1, 2 , LIU Chuming 1, 2 , XU Lu 1, 2 , WANG Xiao 1, 2 , WAN Yingchun 1, 2(1.School of Materials Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China;2.Key Laboratory of Nonferrous Metal Materials Science and Engineering, Ministry of Education,Central South University, Changsha 410083, China)Abstract: The processing parameters of Mg10Gd4.8Y0.6Zr magnesium alloy were investigated. The tests were carried out in the strain rate range of 0.001−1 s −1 and temperature range of 623−773 K, and with the maximum true strain of 1.3 on hotsimulation machine Gleeble−1500. The relationships among the flow stress, the strain rate and the temperature as well as microstructure evolution were investigated. The apparent activation energy during plastic deformation and corresponding stress index were calculated, the processing maps were drawn.The test reveals that the efficiency of power dissipation increases with the increase of temperature and the decline of strain rate, and the instability region expands due to the rise of the temperature in processing maps. Optimal processing parameters were the temperature range of 723−773 K and the strain rate range of 0.1−1s −1 .Key words:Mg10Gd4.8Y0.6Zr; hot compression; processing maps; processing parameters镁合金具有比强度高、比刚度高、阻尼性能好等 优点，是最具潜力的轻金属材料。
Zr添加量对Mg-6Zn镁合金组织的影响
Zr添加量对Mg-6Zn镁合金组织的影响黄晓锋;刘玉凤;李兴鹏;郝翠翠【摘要】采用光学显微镜及万能力学拉伸试验机研究Zr质量分数(0.3％,0.6％,0.9％)对Mg-6Zn合金铸态、热处理后显微组织及力学性能的影响.研究结果表明:加入Zr元素后,合金的组织由树枝状转为颗粒状并分布于晶界,Zr质量分数增加到0.9％时,晶粒边界出现组织富集,质量分数为0.6％时合金则分布均匀.铸态及热处理条件下,合金的抗拉强度均呈现先上升后下降的变化趋势,含Zr质量分数0.6％时,合金的力学性能最高,铸态拉伸强度达到249MPa,热处理后则为274 MPa.采用等温热处理法研究合金非枝晶组织随保温温度及保温时间的变化规律,保温温度620℃,保温时间30 min时,含Zr质量分数0.6％的合金菲枝晶组织圆整、细小.【期刊名称】《兰州理工大学学报》【年(卷),期】2015(041)001【总页数】4页(P11-14)【关键词】Mg-6Zn镁合金;显微组织;半固态;热处理【作者】黄晓锋;刘玉凤;李兴鹏;郝翠翠【作者单位】兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃兰州730050;兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃兰州730050;兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃兰州730050;兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TG146.2镁合金作为一种新型的工程材料，具有比强度高、铸造成型性能好、阻尼减震降噪性能优越、电阻屏蔽性能强、机加工表面装饰性能良好、易于回收等诸多优点［1-3］.但Mg-Zn二元合金的晶粒尺寸粗大、容易形成微孔、力学性能低、在工业上很少应用.以合金化为手段，细化晶粒提高镁合金性能是目前国内外材料领域研究的热点之一［4-6］.Zr元素加入Mg-Zn合金，可有效地细化晶粒并能减缓合金元素的扩散速度，阻止晶粒长大，因而，Mg-Zn-Zr系合金是目前应用较多的锻造和变形镁合金.本文以Mg-6Zn合金为研究对象，分析了不同质量分数的Zr （0.3%，0.6%，0.9%）对其铸态及热处理态组织及性能的影响.在此基础上，通过对合金进行等温热处理，研究了随保温温度及保温时间的变化，非枝晶组织的变化规律.1 试验方法实验原材料采用纯镁（纯度99.99%）、纯锌（纯度99.99%）和Mg-30%Zr中间合金，配制合金如表1所示.坩埚和浇勺等浇注工具在使用前预热至200℃烘干待用.将实验原料放入SG2-7.5kW坩埚电阻炉中熔炼，用KSW-12-12A恒温控制箱控制电炉温度，并采用RJ-2熔剂及氩气保护，待纯镁熔化以后，750℃加纯Zn 和Mg-30%Zr中间合金，760℃时用六氯乙烷进行精炼，然后，降温至710℃进行浇注.本试验使用的热处理设备是智能箱式电阻炉，型号为SGM-2840HA，额定温度为1 000℃，额定功率为4kW.固溶处理工艺为400℃＋8h，取出试样进行空冷；时效处理工艺为：200℃＋8h，取出试样进行水淬.等温热处理的等温温度为：610℃及620℃.保温时间分别为：3、7、15、30、45、60min.表1 试验合金的成分的质量分数Tab.1 Mass-fraction of composition of experimental alloys%合金 Zn Zr Mg Bal.Mg-6Zn＋0.3Zr 6 0.3 Bal.Mg-6Zn＋0.6Zr 6 0.6 Bal.Mg Mg-6Zn 6 —-6Zn＋0.9Zr 6 0.9 Bal.2 结果与讨论2.1 显微组织及力学性能2.1.1 铸态显微组织图1为不同Zr加入量的Mg-6Zn镁合金的铸态显微组织.图1 铸态Mg-6Zn-xZr合金光学组织Fig.1 Optical microstructures of as-cast Mg-6Zn-xZr alloys由图1可知，未添加Zr元素时，合金组织呈现为粗大的树枝晶；当Zr质量分数比较低（w（Zr）＝0.3%）时，铸态合金组织由原来的树枝晶转变为颗粒状，但晶粒尺寸较大；当Zr质量分数为0.6%时，其晶粒尺寸最小；随着Zr质量分数的继续增加达到0.9%时，晶粒尺寸变化不大.Zr的添加对镁合金具有显著的晶粒细化作用［7］.由Mg-Zr二元合金相图可知，Zr在液态Mg中的溶解度很小，发生包晶反应时，镁液能溶解约0.6%质量分数的Zr，Mg和Zr不形成化合物，凝固时，Zr以α-Zr弥散质点方式析出，形成包晶组织从而使晶粒显著细化.Zr加入质量分数大于0.6%时，Zr不能完全溶解进入镁合金，将聚集在晶界部位呈现偏聚趋势，这种偏聚将显著降低合金的抗拉强度.2.1.2 热处理态显微组织图2为不同Zr加入量的Mg-6Zn镁合金的热处理态显微组织.图2 不同Zr加入量Mg-6Zn-xZr合金热处理后的光学组织Fig.2 Optical microstructures of heat treating Mg-6ZnxZr alloy with different Zr addition amounts由图2可见，经T6处理后，晶界明显析出并且变宽.这主要是由于在时效过程中，基体中的溶质原子含量较高，而晶界处于贫溶质区域，由于浓度梯度的原因，溶质原子由含量高的基体向晶界处的贫溶质区扩散，从而在时效后在晶界析出.热处理后，Mg-6Zn合金的晶粒较大，而随着Zr元素的加入，晶粒有明显的细化趋势.2.1.3 力学性能图3是Mg-6Zn-xZr合金铸态及热处理态的抗拉强度.图3 Mg-6Zn-xZr合金铸态及热处理态的抗拉强度Fig.3 Tensile strength of as-cast and heat treated Mg-6Zn-xZr由图3可以看出：铸态时，随着Zr加入量的增加，Mg-6Zn镁合金的抗拉强度明显提高.当Zr质量分数为0.6%时，合金的抗拉强度达到最大值249 MPa，热处理后，抗拉强度最高值的合金也是w（Zr）＝0.6%的合金，达到了274MPa.这主要是因为随着Zr加入量的增加，合金晶粒得到细化.晶粒细化提高了晶界的面积，阻碍了裂纹扩展.因此，随着Zr加入量的增加，Mg-6Zn合金的抗拉强度得到提高.当Zr质量分数大于0.6%时，其抗拉强度有所下降.这主要是因为Zr加入量超过固溶度时，Zr促使Zn聚集在晶界，与Mg形成大量的脆性化合物，从而使得合金的抗拉强度下降［8-10］.2.2 合金半固态非枝晶组织分析2.2.1 保温时间对非枝晶组织的影响图4为Mg-6Zn-0.3Zr合金在610℃分别保温3、7、15、30、45、60min后的半固态组织照片.如图4所示，保温3min时，合金组织仍以树枝晶为主，没有明显液相出现.当保温时间延长至7 min时，初生树枝晶开始熔化并分离，颗粒状组织出现，形状不规则，此时，液相含量较少，固相率较高.保温时间继续增加，达到15min时，固相颗粒完成分离，成为单独的固相颗粒组织，大颗粒之间分布较多的小颗粒.保温时间延长至30min时，非枝晶颗粒较保温15min时的颗粒更为圆整，液相含量明显增加，小尺寸颗粒数量减少，颗粒尺寸呈均匀化趋势.当保温温度达到45min时，虽然颗粒更为圆整，但是，由于Ostwald熟化作用［11］，颗粒尺寸开始增大，这种颗粒尺寸增大现象在保温时间为60min时，更为显著.由此可见，随着保温时间的增加，合金组织由树枝晶组织最后演变成具有较低形状因子的近球状的非枝晶颗粒，随着保温时间的延长，颗粒尺寸逐渐增大.2.2.2 Zr加入量对非枝晶组织演变的影响图5是不同Zr加入量Mg-6Zn合金在620℃，保温30min时的半固态组织对比，图6为不同Zr加入量Mg-6Zn合金的平均颗粒尺寸、固相率及形状因子.图4 Mg-6Zn-0.3Zr合金在610℃保温不同时间的非枝晶组织Fig.4 Non-dendritic microstructure of Mg-6Zn-0.3Zr alloys with heat preservation at 610℃for different time图5 合金在620℃保温30min的半固态组织Fig.5 Semi-solid microstructureof alloy with heat preservation at 620℃for 30min图5中，在设定工艺参数条件下得到的半固态组织中，球状及类球状的白色颗粒为初生α-Mg，主要是由原始组织中的树枝晶转变而来；而黑色组织为液相，是由原始组织中晶界处低熔点的共晶组织通过熔化而形成的.图6 Mg-6Zn-xZr合金在620℃保温30min的颗粒平均尺寸、固相率和形状因子Fig.6 Mean particle size，shape factor and solid phase fraction of Mg-6Zn-xZr alloy with heat preservation at 620℃for 30min当未添加Zr时，Mg-6Zn二元合金的初生颗粒尺寸较大，颗粒呈不规则形状且没有完全分开，半固态组织中液相含量较少.这一方面是由于Zn加入量低，Mg-6Zn 合金在凝固过程中生成的共晶相数量较少，因此在重熔过程中能够熔化的共晶数量少；另一方面是：虽然在α-Mg中固溶有一定含量的Zn原子，但由于α-Mg的熔点高于共晶相，因而不会在此温度熔化，导致颗粒之间液相较少.由于液相体积较少，使得合金在部分重熔过程中的固相颗粒分离和球化进程较慢.Zr元素的加入细化了半固态颗粒，降低了合金的液相线，使半固态温度区间温度下降，加快了半固态非枝晶转变的速率.在等温热处理过程中，影响半固态非枝晶水淬组织的因素主要有实验条件和合金成分.在相同的实验条件下，主要因素为合金元素种类及其加入量.根据图5的组织变化及图6的计算结果可知：随着Zr加入量的增加，平均颗粒尺寸呈先减小后增大的趋势，其中 Mg-6Zn-0.6Zr的平均颗粒尺寸最小，为62μm，当Zr质量分数增加到0.9%时，其平均颗粒尺寸虽然达到了73μm，呈现增大趋势，但仍然较Mg-6Zn合金的平均颗粒直径89μm要小很多.由于元素加入量的持续增加，合金的液固2相区下移，导致Mg-6Zn-0.9Zr合金在相同工艺条件下的固相率最低，从颗粒圆整度来看，w（Zr）＝0.6%的Mg-6Zn圆整度最好，而w（Zr）＝0.9%的Mg-6Zn合金中的非枝晶组织已呈“熟化”趋势.3 结论1）在铸态下，Zr元素的添加使Mg-6Zn合金的显微组织得到明显的细化，晶粒变得均匀细小.随着Zr加入量的增加，合金抗拉强度总体变化趋势是先增大后减小，当Zr质量分数为0.6%时，合金的晶粒最为细小，同时抗拉强度达到最大值，为249 MPa.2）Zr元素的加入，可以得到较为圆整的、晶粒尺寸较小的半固态非枝晶组织，当Zr质量分数为0.6%时，得到的非枝晶组织最好.3）经过热处理后，随着Zr加入量的增加，合金的抗拉强大较铸态有明显提高，抗拉强度与铸态趋势一致，呈先增大后减小的趋势.当Zr质量分数为0.6%时，合金的晶粒最为细小，抗拉强度达到最大值为274MPa.参考文献：［1］张均.镁合金产业的现状与发展［J］.世界有色金属，2002，15（9）：13-16.［2］ PEKGULERYUZMO，AVEDESIANMM.Magnesium alloy，some potentials for alloy development［J］.Light 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挤压速度对Al-Mg-Si合金压溃性能的影响
挤压速度对Al-Mg-Si合金压溃性能的影响
郑长鑫;黄显赞;黎龙全;廖斌
【期刊名称】《南方农机》
【年(卷),期】2024(55)5
【摘要】【目的】铝合金吸能盒作为汽车防撞梁的关键部件,其压溃性能是产品重要的衡量指标,而挤压速度也是挤压工艺的重要参数,因此研究挤压速度对铝合金压溃性能的影响具有重要意义。
【方法】课题组以6063铝合金为试验材料,重点研究了挤压速度对Al-Mg-Si吸能盒型材力学性能、布氏硬度、电导率、微观组织和压溃性能的影响。
【结果】1)挤压速度越快,合金拉伸后屈服强度、抗拉强度和硬度越高,而延伸率逐渐下降,但电导率变化并不明显;2)型材挤压后均呈现粗晶层,随着挤压速度增加,再结晶晶粒逐步向型材内部扩散,这与变形金属和模具间摩擦力密切相关;3)挤压速度越快,经70%压溃试验后裂纹数量和尺寸越明显,这与型材再结晶程度相关,当挤压速度为3 mm/s时其压溃性能最好。
【总页数】4页(P131-133)
【作者】郑长鑫;黄显赞;黎龙全;廖斌
【作者单位】南南铝业股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U467.14;TG146.21
【相关文献】
1.停放时间对Al-Mg-Si合金挤压r棒材组织与性能的影响
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3.等通道转角挤压变形(ECAP)对Al-Mg-Si合金的性能影响
4.合金元素及时效制度对Al-Mg-Si合金压溃性能的影响
5.二次时效对挤压态Al-Mg-Si 合金析出行为和力学性能的影响
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二 次 挤压 对 Ｍｇ１ Ｇ ．Ｙ ０ Ｚ 合 金显 微 组 织 及 ．２ ｄ３ －． ｒ ６ 力学 性 能 的影 响
刘楚 明 ，李冰峰 一 ，王 荣 ，李慧 中 ，陈志永
（． 大 学 材 料 科 学与 工 程 学 院 ，长 沙 ４ ０ ８ ； １中南 １０ ３ ２中 国兵 器 科 学 研 究 院 宁波 分 院 ，宁 波 ３ ５ ０ １ ． １ １３
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摘
要 ：利 用 光 学显 微 镜 、扫 描 电子 显 微 镜 、Ｘ 射 线 衍 射 仪 等 研 究 二 次 挤 压对 Ｍｇ１Ｇｄ３ －． ｒ合 金显 微 组 织 一２ 。Ｙ０６ Ｚ
及力学性能的影 响。 研究表 明： 该合金经二次挤压后 ， 晶粒尺寸细化 至 ６ ｍ， ｇ 提高细 晶强化效果； 粗大 ＭｇＧ 卜 Ｙ ｄ Ｉ
相 增 多 ， 降低 固溶 强 化 效 果 ； ｛０ ２ 基 面 织 构 的减 弱 降低 织 构 强 化 效 果 ； 在三 者 的综 合 作 用 下 ，合 金 经 二 次挤 压 ００｝ 后 ，强 度 有 所 降 低 ，但 伸 长 率 却 大 幅 度 提 高 ，达 到 ２ ． ０ ％，较 一 次 挤 压 态 合 金 的 伸 长 率提 高 １７１ ；一 次挤 压 态 ５ ０． ％ 合 金 的断 裂 方 式 是 以解 理 断 裂 为 主 的 混 合 断裂 ， 二次 挤 压 态 合 金 的断 裂 方 式 为 韧 性 断 裂 。 关 键 词 ： Ｍｇ １Ｇ －Ｙ ０ Ｚ 合 金 ； 显微 组织 ；二 次挤 压 ；力 学 性 能 ；织 构 一２ ｄ３ －． ｒ ６ 中 图分 类 号 ：Ｔ ４ ． Ｇ１ ６ ２ 文 献标 识 码 ：Ａ
ＬＩ Ｃｈ ｍ ｉ ， ｎｇ ｆ ｎｇ ， ＡＮ Ｇ ｎｇ ，ＬＩＨ ｕ — ｈ ｇ ， Ｕ ｕ． ｎｇ ， ＬＩＢｉ —ｅ Ｗ Ｒｏ ｉｚ ｏｎ ＣＨ ＥＮ 。 ｎｇ Ｚｈｉｙｏ
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第２ Ｏ卷第 ２期
、 １ ０Ｎ ｏ２ ， ． ０ ２
中 国 有 色 金属 学报
ＴｈｅＣ ｈｉ ｓ ｕｒ ｌｏｆＮ ｏ ｅ ｒ ｕｓＭ ｅ ａｌ ｎｅ ｅＪｏ ． ０１
文 章 编 号 ： １０ —６ ９２ １）２０ ７ —６ ０ ４０ ０ （０００ —１ １０
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