Mg/Al固相连接镁铝元素扩散行为的分析-论文
《Al和Mo微合金化对Mg-Zn-Y-Mn合金的微观组织和性能的影响》范文

《Al和Mo微合金化对Mg-Zn-Y-Mn合金的微观组织和性能的影响》篇一摘要:本文通过实验研究Al和Mo微合金化对Mg-Zn-Y-Mn合金的微观组织和性能的影响。
实验结果显示,适量的Al和Mo元素的添加能够有效改善合金的力学性能和耐腐蚀性,通过优化合金成分可进一步提高合金的抗蠕变性和硬度等关键指标。
一、引言近年来,随着环保理念的推广和应用需求的变化,镁合金由于其轻质和高性能的特质受到广泛关注。
而为了满足更为苛刻的应用条件,镁合金中往往加入各种微量元素来提高其综合性能。
本研究着眼于在Mg-Zn-Y-Mn合金中加入Al和Mo微合金化元素,以探讨其对合金微观组织和性能的影响。
二、实验方法本实验通过熔炼法制备了不同Al和Mo含量的Mg-Zn-Y-Mn 合金样品,并对样品的微观组织进行了观察和分析。
通过金相显微镜、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪等手段,对合金的显微组织、相组成和晶粒尺寸进行了详细研究。
同时,通过拉伸试验、硬度测试和耐腐蚀性测试等手段评估了合金的力学性能。
三、实验结果(一)微观组织观察通过SEM观察发现,加入Al和Mo后的Mg-Zn-Y-Mn合金中,晶粒尺寸明显减小,晶界更加清晰。
随着Al和Mo含量的增加,合金中出现了新的相结构,这些新相的生成有助于提高合金的力学性能。
(二)力学性能分析实验结果显示,适量的Al和Mo添加能够显著提高Mg-Zn-Y-Mn合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率。
当Al和Mo含量达到一定比例时,合金的硬度也得到显著提升。
此外,经过优化成分的合金具有更好的抗蠕变性。
(三)耐腐蚀性分析电化学测试结果表明,加入Al和Mo后的Mg-Zn-Y-Mn合金在盐水中的耐腐蚀性得到了明显增强。
这主要归因于合金表面形成的保护性氧化膜,有效阻止了腐蚀介质的进一步侵蚀。
四、讨论Al和Mo的加入对Mg-Zn-Y-Mn合金的微观组织产生了显著影响。
Al元素通过与Mg形成新的强化相,提高了合金的硬度;而Mo元素则有助于改善晶界强度,增强晶粒间的结合力。
粉末冶金镁合金中第二相的扩散行为

第51卷第11期2020年11月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.51No.11Nov.2020粉末冶金镁合金中第二相的扩散行为孙佳星,程开明,李培亮,刘聪,李冠宇,周吉学(齐鲁工业大学(山东省科学院),山东省科学院新材料研究所,山东省轻质高强金属材料重点实验室,山东济南,250014)摘要:对传统粉末冶金和激光增材制造镁合金研究进展进行综述,并整理文献报道镁合金化合物扩散系数实验数据,从第二相金属间化合物扩散生长行为角度,研究所涉及的重要化合物动力学信息。
针对镁金属间化合物扩散生长和扩散系数实验数据缺乏的现状,提出一种高通量获取化合物扩散系数的计算方法。
研究结果表明:金属间化合物的“界面扩散动力学”行为不仅影响粉末烧结时的冶金结合和致密化,而且会影响其在材料中的形貌和分布。
将“多元金属间化合物”及有益的“亚稳相或亚稳结构”引入粉末冶金材料是进一步提高粉末冶金镁合金性能的有效手段。
关键词:粉末冶金;镁合金;金属间化合物;扩散系数中图分类号:TG146.2文献标志码:A开放科学(资源服务)标识码(OSID)文章编号:1672-7207(2020)11-3101-09Diffusion behavior of intermetallic compounds in powdermetallurgy magnesium alloysSUN Jiaxing,CHENG Kaiming,LI Peiliang,LIU Cong,LI Guanyu,ZHOU Jixue(Shandong Provincial Key Laboratory of High Strength Lightweight Metallic Materials,Advanced MaterialsInstitute,Qilu University of Technology(Shandong Academy of Sciences),Jinan 250014,China)Abstract:The research progress of traditional powder metallurgy and laser additive manufacturing of magnesium alloys were summarized.The reported experimental data on the interdiffusion coefficient of intermetallic compounds(IMCs)in magnesium alloy were reviewed.The key kinetic growth behavior of the second phase involved in the powder metallurgy process were studied.Finally,in view of the lack of experimental data on the diffusion growth and diffusion coefficient of IMCs in magnesium alloys,a high-throughput calculation method for obtaining compound diffusion coefficient was presented.The results show that the "interface diffusion"behavior of IMCs affects the alloy bonding and densification during powder sintering,which can further affect its morphology and distribution in the material.Meanwhile,The introduction of "multi-component IMCs"or "metastable phase and structure"is an effective means to further improve the properties of powder metallurgy magnesium alloys.Key words:powder metallurgy;magnesium alloys;intermetallic compound;diffusion coefficientsDOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2020.11.012收稿日期:2020−08−27;修回日期:2020−09−23基金项目(Foundation item):国家重点研发计划项目(2017YFB0103904);山东省重点研发计划项目(2019JZZY010364,2019JZZY020329)(Project(2017YFB0103904)supported by the National Key Research and Development Program of China;Projects (2019JZZY010364,2019JZZY020329)supported by the Key Research and Development Program of Shandong Province)通信作者:程开明,博士,副研究员,从事合金相图热力学及扩散动力学计算研究;E-mail :****************第51卷中南大学学报(自然科学版)镁合金作为一种重要的轻质结构材料,在交通工具、电子通信、航空航天等领域有着广阔的应用前景[1−3]。
MgAl液固扩散连接界面特性的数值计算

而预热温度会增加液滴的回弹量,表现为液滴运动幅度较大;对 于抖动阶段:三者都有影响,接触速度和预热温度主要是增加抖 动幅度,而较大的液滴尺寸会缩短抖动时间。通过这些模拟计算 结果,可以指导AM60/A390液固复合实验,选取合适的液滴尺寸、 滴落高度以及预热温度。
(3)通过有限元法和生死单元技术,对AM60镁合金/A390铝合金液 固复合样品进行热-力耦合计算,得出样品内部的残余应力分布 情况。研究发现,复合铸造样品冷却之后,镁合金一侧呈现出拉 应力,铝合金一侧呈现为压应力。
研究发现,整个过程可以分为(a)铺展、(b)回弹、(c)抖动以及 (d)平衡四个阶段。通过研究不同的接触速度、液滴尺寸以及预 热温度,来研究这些参数对液滴运动过程四个阶段的影响。
对于铺展阶段:较大的接触速度会得到较大的铺展因子峰值。随 着液滴尺寸的增加,该阶段的时间也会相应增加,即铺展时间越 长,预热温度对该阶段影响较小;对于回弹阶段:接触速度影响较 小,液滴尺寸会导致这一阶段时间延长,很久才会进入抖动阶段。
Mg/Al液固扩散连接界面特性的数值计 算
随着使用环境越来越复杂,单一材料已无法满足需求,这就体现 出异种金属连接的重要性。镁合金和铝合金是应用最为广泛的 两种轻量化金属材料,但镁和铝易氧化,二者膨胀系数差异较大, 且易反应形成脆性金属间化合物等,这些特点都使得镁合金和铝 合金的焊接很困难。
除了必要的实验研究以外,数值模拟技术也是一种有效的研究手 段,可以在预先判断出不同的实验参数对实验结果的影响。本文 主要针对液态镁(合金)压铸包覆固态铝(合金)(即一种异种金属 “液固复合”工艺)中的关键技术开展理论和相关实验研究,主 要包括:(1)采用锌酸盐表面处理技术加电镀锌以及添加微量元 素Ga的方法去除固态铝(合金)表面的氧化膜;(2)运用流体动力 学和流体体积模型来模拟计算液态镁合金(AM60)在固态铝合金 (A390)表面上的流动,并分析不同镁合金含量和铝合金预热温度 对其的影响;(3)运用有限元来模拟计算AM60/A390液固复合界面 的残余应力分布情况,并分析不同镁合金含量和铝合金预热温度 对其的影响;(4)采用分子动力学研究纯镁/纯铝,液/固复合界面
Al 7075和Mg AZ31合金扩散连接:工艺参数、显微组织分析和力学性能

Al 7075和Mg AZ31合金扩散连接:工艺参数、显微组织分析和力学性能Seyyed Salman SEYYED AFGHAHI;Mojtaba JAFARIAN;Moslem PAIDAR;Morteza JAFARIAN 【期刊名称】《中国有色金属学报(英文版)》【年(卷),期】2016(026)007【摘要】通过扩散键合方法连接Al 7075和Mg AZ31合金。
在13.3MPa的真空下,在430-450℃的温度下在10-35MPa的压力范围内进行加入过程。
使用扫描电子显微镜(SEM),能量分散X射线光谱(EDS)和X射线衍射(XRD)进行界面上的微观结构评价,相位分析和分布。
将25MPa的压力确定为最佳压力,其中在接头处发生最小塑性变形量。
在界面过渡区(ITZ)中,观察到含有金属间化合物的不同反应层,例如Al12mg17,Al 3MG2和α(Al)固溶体。
随着工作温度的增加,层的厚度增加。
根据结果,铝原子扩散到镁合金中,观察到朝向Al合金的界面运动。
在440℃和25MPa的压力下实现38MPa的最大粘合强度。
Fractography研究表明,脆性骨折起源于Al3mg2相。
%Inving oilmshiements在能力×10〜35MPa,温度430〜450°C,时间60分钟,真空13.3MPa条件下连接AL 7075和MG AZ31合金。
扫描电子显微镜,x射线能谱和x射射衍射衍射衍射衍射,相分享和元素分布。
结果结果明:25 mpa为最佳的压力条件,在此条件下荷子的压小的塑性变形;在界面界面可观察到含不合金空间化合物如al12mg17,al3mg2和α(al)的繁体反应层;随着温度的毛头,反应层的厚度增大,更多的铝铝子扩散进入合金,且界面朝着铝合金动员;在440°C,压力25 mpa下得到大容全的强度强度38 mpa。
断口断口研研明,脆性断裂来自all3mg2相。
固溶处理对镁合金组织和耐腐蚀性能的影响毕业论文

摘要论述了Mg-Al-Zn系合金经过固溶处理后组织和耐腐蚀性能的变化。
通过观察经固溶处理后的组织及塔菲尔曲线,对Mg-Al-Zn系合金固溶处理后的组织和电化学腐蚀行为进行了研究。
结果表明,经过固溶处理后的镁合金显微组织晶粒长大明显,β-(Mg17Al12)相部分溶解在基体组织中,在温度达到560度以上时,组织发生过烧现象。
与未经处理镁合金的耐腐蚀性能相比,经过固溶处理后的镁合金耐腐蚀性能无明显增加。
关键词:镁合金;固溶处理;显微组织;耐腐蚀性能Title:Solution Treatment on Mg-Al-Zn alloys organizations and the impact of corrosion resistanceAbstractDiscusses the Mg-Al-Zn alloy after solution treatment and corrosion resistance after the organization changes. By observing the organization after solution treatment and the Tafel curves of Mg-Al-Zn alloy after solution treatment and electrochemical corrosion behavior was studied. The results showed that, after the magnesium alloy after solutiontreatment microstructure grain growth significantly, β-(Mg17Al12) phasepartially dissolved in the matrix organization, in the temperature reaches 560 degrees, the tissue over-burning phenomenon. With untreated corrosion resistance of magnesium alloys compared to that after the magnesium alloy after solution treatment did not increase the corrosion resistance.Keywords: Magnesium alloy;Microstructure;Corrosion resistance学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
《添加Al-Si对镁锂合金组织性能的影响》

《添加Al-Si对镁锂合金组织性能的影响》一、引言镁锂合金因其轻质、高强度、良好的电磁屏蔽和耐腐蚀性等特点,被广泛应用于航空、航天、汽车和电子等领域。
然而,镁锂合金的力学性能和耐热性仍需进一步提高以满足更广泛的应用需求。
近年来,通过添加其他元素如Al、Si等来改善镁锂合金的组织性能成为研究热点。
本文着重探讨添加Al-Si对镁锂合金组织性能的影响。
二、Al-Si元素的添加在镁锂合金中添加Al和Si元素是一种有效的强化合金的方法。
Al和Si的添加能显著改善镁锂合金的微观结构和力学性能,如强度、塑性和耐热性等。
在合金的制备过程中,适量的Al和Si与Mg和Li反应,生成复杂的金属间化合物。
这些金属间化合物对基体的强化效果主要取决于它们的性质和数量。
在加入适量的Al和Si之后,镁锂合金中的组织变得更加均匀、细化,有助于提高材料的综合性能。
三、对组织结构的影响添加Al-Si后,镁锂合金的微观结构发生明显变化。
铝硅化合物的生成对镁基体有细化作用,这些细小的金属间化合物粒子作为晶核在合金中起到形核点的作用,降低了形核的难度,从而使得晶粒尺寸减小。
此外,这些金属间化合物还能有效地阻碍晶界滑移和位错运动,从而提高合金的强度和硬度。
四、对力学性能的影响通过添加Al-Si,镁锂合金的力学性能得到显著提升。
一方面,细化的晶粒使得合金的塑性变形更加均匀,避免了局部集中的应力集中现象,从而提高合金的韧性;另一方面,生成的金属间化合物增加了材料中硬质相的数量,从而提高了合金的硬度和强度。
此外,这些金属间化合物还可能起到抑制裂纹扩展的作用,提高材料的耐冲击性能。
五、对耐热性的影响添加Al-Si还能显著提高镁锂合金的耐热性。
由于金属间化合物的生成和晶粒的细化,使得合金在高温下的组织稳定性得到提高。
此外,这些金属间化合物在高温下仍能保持一定的强度和硬度,有效延缓了合金在高温下的软化速度。
因此,经过Al-Si 元素添加的镁锂合金具有更好的高温力学性能和稳定性。
《高压对Al-Mg-Si合金时效行为的影响》范文

《高压对Al-Mg-Si合金时效行为的影响》篇一一、引言随着现代工业的快速发展,铝合金因其轻质、高强度和良好的加工性能,在航空、汽车、电子等领域得到了广泛应用。
Al-Mg-Si合金作为一种典型的铝合金,其性能的优化一直是研究的热点。
其中,合金的时效行为是决定其力学性能和物理性能的关键因素之一。
近年来,高压技术被广泛应用于合金的时效处理过程中,以期获得更好的性能。
本文旨在探讨高压对Al-Mg-Si合金时效行为的影响。
二、Al-Mg-Si合金概述Al-Mg-Si合金是一种以铝为基础,添加镁和硅元素的合金。
这种合金具有优良的铸造性能、焊接性能和抗腐蚀性能,同时其力学性能也可通过热处理进行调控。
其中,Mg和Si元素的添加对合金的时效硬化效果起着重要作用。
三、时效处理与高压技术时效处理是合金性能优化的重要手段之一。
在一定的温度和时间条件下,合金中的溶质原子会发生聚集、沉淀,从而提高合金的强度和硬度。
而高压技术则是一种通过在处理过程中施加外部压力来改变材料内部结构和性能的技术。
将高压技术引入到时效处理过程中,可以加速原子扩散和沉淀过程,从而优化合金的性能。
四、高压对Al-Mg-Si合金时效行为的影响高压对Al-Mg-Si合金的时效行为具有显著影响。
首先,高压能够加速合金中的原子扩散过程,使得溶质原子更快地聚集、沉淀,从而提高时效硬化的速度。
其次,高压还可以改变合金中析出相的形态和分布,使得析出相更加均匀、细小,从而提高合金的力学性能。
此外,高压还可以提高合金的抗腐蚀性能和加工性能。
五、实验方法与结果分析为了研究高压对Al-Mg-Si合金时效行为的影响,我们采用了一系列实验方法。
通过对比不同压力条件下的时效处理过程,我们发现高压处理后的Al-Mg-Si合金在硬度、抗拉强度等方面均有所提高。
同时,我们还观察到高压处理后的合金中析出相的形态和分布发生了明显变化,变得更加均匀、细小。
这些结果表明,高压技术可以有效地优化Al-Mg-Si合金的性能。
Mg_Al异种材料扩散焊界面组织结构及力学性能

94. 6
1 640
17. 34
89. 7
1 080
12. 04
480
60
0. 081
13. 21
89. 2
1 250
14. 02
73. 2
610
7. 95
475
40
0. 074
7. 03
88. 4
540
6. 11
宏观变形的情况下 ,能够获得结合紧密 、抗剪强度较 高的接头 。随着加热温度的升高界面抗剪强度呈现 先增大再降低的趋势 ,当加热温度一定时 ,随着保温 时间的提高 ,接头界面的抗剪强度也随之增加 。因 此 ,选取恰当的扩散焊工艺参数 ,可以获得结合强度 符合使用要求的 Mg/ Al 扩散焊接头 。 2. 3 扩散焊接头界面附近的显微硬度
工艺参数 加热温度 T/ ℃ 保温时间 t/ min
压力 p/ MPa
剪切面积 A/ mm2
最大载荷 Fm/ N
抗剪强度 τ/ MPa
平均抗剪强度 τ/ MPa
74. 6
820
10. 99
470
60
0. 081
9. 83
81. 4
750
8. 67
93
1 910
20. 54
475
60
0. 081
18. 94
对不同真空扩散焊工艺参数条件获得的Mg/ Al 扩散焊接头界面组织结构及强度性能进行分析 。利 用扫描电镜 (SEM) 对 Mg/ Al 扩散焊界面附近的微观
收稿日期 : 2006 - 07 - 13 基金项目 : 哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室开放
课题 (04008)
组织结构进行观察和分析 ,利用 CMT5150 型微控电 子万能试验压力机和显微硬度计对不同工艺参数下 获得的 Mg/ Al 扩散焊界面的抗剪强度及界面附近各 区域的显微硬度进行测定 。对 Mg/ Al 异种材料扩散 焊接头界面组织结构及强度性能的试验分析 , 对 Mg/ Al 异种材料扩散焊工艺及焊接性的深入研究提 供了重要的试验基础 。
《Mg-Al金属间化合物合金化及其应用特性研究》

《Mg-Al金属间化合物合金化及其应用特性研究》篇一一、引言金属间化合物(Intermetallic compounds)因其独特的结构和性质,在众多工程材料中具有广泛的应用。
本文研究的对象是Mg-Al金属间化合物合金,它是由镁(Mg)和铝(Al)元素通过合金化过程形成的金属间化合物。
本文将详细探讨Mg-Al金属间化合物的合金化过程及其应用特性。
二、Mg-Al金属间化合物的合金化过程Mg-Al金属间化合物的合金化过程主要涉及两种元素的混合和反应。
首先,将纯镁和纯铝按照一定比例混合,然后在一定的温度和压力条件下进行热处理,使两种元素发生化学反应,形成金属间化合物。
在这个过程中,合金的成分、热处理温度和时间等因素都会影响合金的组成和性能。
三、Mg-Al金属间化合物的结构与性质Mg-Al金属间化合物具有独特的晶体结构和物理化学性质。
其晶体结构主要取决于合金的成分和热处理条件。
在适当的成分和热处理条件下,可以形成具有高硬度、高强度、良好耐腐蚀性和优良的加工性能的合金。
此外,Mg-Al金属间化合物还具有优良的电磁性能和热稳定性,使其在许多领域具有广泛的应用。
四、Mg-Al金属间化合物的应用特性1. 航空航天领域:由于Mg-Al金属间化合物具有高强度、轻质和高热稳定性的特点,使其在航空航天领域具有广泛的应用。
例如,它可以用于制造飞机和火箭的部件,以减轻结构重量并提高性能。
2. 汽车制造领域:Mg-Al金属间化合物的高硬度和良好的加工性能使其成为汽车制造领域的理想材料。
它可以用于制造汽车发动机、车轮和其他部件,以提高汽车的性能和降低重量。
3. 电子工业领域:由于Mg-Al金属间化合物具有优良的电磁性能,因此可以用于制造电子设备的壳体和散热器等部件。
此外,它还可以用于制造高灵敏度的传感器和电路板等元件。
4. 其他领域:Mg-Al金属间化合物还可以用于制造体育器材、医疗器械、化工设备等领域。
其优良的耐腐蚀性和加工性能使其在这些领域具有广泛的应用。
镁的扩散现象

镁的扩散现象全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:镁是一种常见的金属元素,在自然界中广泛存在。
它具有低密度、良好的导热性和导电性等优良特性,因此被广泛应用于工业生产和科学研究领域。
镁的扩散现象是指镁原子在固体或液态材料中自由移动的过程。
在固体材料中,镁原子通过晶格间的空位或晶界间的空位来进行扩散。
在液态材料中,镁原子则通过涨落扩散的方式来进行快速的扩散。
镁的扩散现象对材料的性能有着重要的影响,因此在材料研究和生产中具有重要的意义。
镁的扩散现象受到多种因素的影响,其中包括温度、压力、原子尺寸、晶体结构、材料纯度等因素。
温度是影响镁扩散速率的主要因素之一,通常情况下,温度越高,镁的扩散速率越快。
压力对镁的扩散现象也有一定影响,高压条件下镁的扩散速率会受到限制。
原子尺寸和晶体结构不同的材料中,镁的扩散现象也会有所不同。
材料纯度越高,镁的扩散速率越快。
镁的扩散现象在材料科学领域应用广泛,主要包括材料的热处理、扩散层的制备、焊接、合金材料的设计等方面。
通过控制和研究镁的扩散现象,可以提高材料的性能,改善材料的耐热性、耐腐蚀性、导热性等特性。
镁的扩散现象还对材料的微观结构和微观性能有着重要的影响,因此在材料的设计和制备过程中需要充分考虑镁的扩散现象。
镁的扩散现象是材料科学中一个重要的研究对象,对材料的性能和应用具有重要的影响。
通过深入研究镁的扩散现象,可以为材料科学的发展和材料制备技术的进步提供重要的理论支持和实验依据。
希望未来能有更多的研究者投入到镁的扩散现象研究中,推动材料科学领域的发展和进步。
第二篇示例:镁是一种常见的金属元素,化学符号为Mg,原子序数为12。
镁是地壳中第八大的元素,广泛应用于生产工业、冶金工业、航空航天等领域。
而在生活中,我们也经常接触到镁,比如镁合金、镁粉等产品。
镁的扩散现象是指在特定条件下,镁原子在材料中传递的过程,这个过程在很多领域都有重要的应用价值。
首先,我们来了解一下镁的扩散机制。
铝镁合金中受限晶体结构的原子扩散行为研究取得重要突破

李柏林,等:铝合金民用储水箱结构设计与计算分析工艺技术/信息报道Structural design and calculation analysis of aluminum alloy civilwater storage tankLi Bailin,Shen Qiming,Sun Guoli,Shao Qiannan,Huang Jingjing,Wang Ru(Liaoning Zhongwang Group Co.,Ltd.,Liaoyang111003,China)Abstract:The aluminum alloy civil water storage tank is a water storage tank composed of multi-unit components fixed by bolts. Through the cross-sectional design of the box body and the structural design of the water storage tank,the strength and rigidity of the aluminum alloy water storage tank are calculated and analyzed.The calculation results show that when the aluminum alloy water stor⁃age tank contains72m3of water,that is,when the water level of the water storage tank reaches3000mm,the maximum stress of the water storage tank is0.11MPa and the maximum displacement is2.54mm.The maximum stress at the bottom of the water storage tank is165.8MPa,and the maximum displacement is4.72mm.The maximum stress and maximum displacement of the tank body and bottom are less than the relevant standards,and the design scheme is feasible.Keywords:aluminum alloy;water storage tank;structural design;strength and stiffness calculation;renewable resources“天舟三号”货物舱壳体主结构铝框100%“西南铝造”9月20日,长征七号遥四运载火箭搭载“天舟三号”货运飞船圆满发射成功。
Mg/Al 液固双金属复合材料的界面及相组成

Mg/Al 液固双金属复合材料的界面及相组成赵成志;李增贝;张贺新;杜德顺;符策鹄;余娇娇【摘要】针对单一镁合金耐蚀性差的问题,利用液固复合法制备了Mg/Al双金属复合材料,采用光学显微镜( OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)以及X 射线衍射(XRD)对材料界面组织和相组成进行了分析。
试验结果表明:当以AZ91D为浇注金属,浇注温度为660~680℃时,炉冷、双金属AZ91D和Zl105可获得良好的冶金结合界面;合金界面共分为5个明显区域,镁合金基体侧为Mg基固溶体和Mg17 Al12,铝合金基体侧为铝基固溶体和Al3 Mg2,界面中间区域则为Al3 Mg2和弥散析出的中间相Mg2 Si。
%In order to solve the problem of poor corrosion resistance of the single magnesium material, the Mg/Al bimetal composite was prepared by the liquid-solid compound processing method.The interface and phase constitu-ents of this composite were analyzed by optical microscope ( OM) , scanning electron microscope ( SEM) , energy dispersive spectrometer (EDS), and Xr-ay diffraction (XRD).The test results indicated that AZ91D and ZL105 can combine well when AZ91D is used as the molten metal.This is achieved by setting pouring temperature in the range from 660℃to 680℃and then cooling in the furnace.There are five new phase layers in the interface transi-tion zone:the Mg-based layer is composed of solid solution of Mg and Mg17 Al12 , the Al-based layer is composed of solid solution of Al and Al3 Mg2 , and in the middle of layer there are Mg2 Al3 and precipitated middle phased Mg2 Si.【期刊名称】《哈尔滨工程大学学报》【年(卷),期】2014(000)011【总页数】5页(P1446-1450)【关键词】Mg/Al双金属;复合材料;液固复合法;界面结合;显微组织【作者】赵成志;李增贝;张贺新;杜德顺;符策鹄;余娇娇【作者单位】哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院,黑龙江哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】TB331随着工业生产的迅速发展,单一材料制造的零件已远远不能满足人们在生产过程中的诸多需要。
《Al和Mo微合金化对Mg-Zn-Y-Mn合金的微观组织和性能的影响》

《Al和Mo微合金化对Mg-Zn-Y-Mn合金的微观组织和性能的影响》摘要:本研究着重探讨Al和Mo微合金化对Mg-Zn-Y-Mn合金的微观组织与性能的影响。
通过对比实验,分析合金中添加Al和Mo 元素后,其组织结构、力学性能以及耐腐蚀性能的变化。
实验结果表明,适量的Al和Mo元素添加可以显著改善合金的微观结构和性能。
一、引言镁合金因其轻质、高强度和良好的加工性能,在航空、汽车等领域得到了广泛应用。
Mg-Zn-Y-Mn合金作为镁合金的一种,具有优异的力学性能和耐腐蚀性。
然而,为了进一步提高其综合性能,研究者们不断探索通过微合金化来改善其微观组织和性能的方法。
其中,Al和Mo元素的添加被认为是一种有效的手段。
因此,本研究旨在探讨Al和Mo微合金化对Mg-Zn-Y-Mn合金的微观组织和性能的影响。
二、实验方法本实验采用真空熔炼法制备了不同Al和Mo含量的Mg-Zn-Y-Mn合金。
通过金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察合金的微观组织结构;通过硬度测试、拉伸试验和腐蚀试验评估合金的力学性能和耐腐蚀性能。
三、实验结果与分析(一)微观组织结构1. 晶粒尺寸:添加Al和Mo后,Mg-Zn-Y-Mn合金的晶粒尺寸得到细化。
适量的Al和Mo能够促进合金晶界的形成,有效抑制晶粒长大。
2. 第二相分布:Al和Mo的加入改变了第二相的分布和形态,形成了更细小、更均匀的第二相颗粒,这些颗粒有助于提高合金的力学性能。
(二)力学性能1. 硬度:随着Al和Mo含量的增加,合金的硬度呈现先增加后稳定的趋势。
适量的Al和Mo可以提高合金的固溶强化效果,从而提高硬度。
2. 拉伸性能:添加适量的Al和Mo能够显著提高Mg-Zn-Y-Mn合金的屈服强度和抗拉强度,同时保持良好的延伸率。
这归因于细晶强化和第二相强化作用的共同结果。
(三)耐腐蚀性能1. 腐蚀速率:Al和Mo的加入降低了Mg-Zn-Y-Mn合金的腐蚀速率。
《Mg-Al系合金中稀土元素的作用机理研究》范文

《Mg-Al系合金中稀土元素的作用机理研究》篇一一、引言镁-铝系合金,由于其在重量轻、耐腐蚀等方面的优秀性能,已经得到了广泛的关注和应用。
近年来,为了提高镁-铝系合金的性能,许多研究者开始将稀土元素引入其中。
稀土元素具有特殊的物理和化学性质,它们可以显著地改变合金的力学性能、抗腐蚀性等特性。
本文旨在探讨Mg-Al系合金中稀土元素的作用机理,为进一步优化合金性能提供理论依据。
二、稀土元素在Mg-Al系合金中的作用1. 改善力学性能稀土元素能显著提高Mg-Al系合金的力学性能,主要表现在增加强度、提高延展性等方面。
其作用机理主要是通过稀土元素的固溶强化和细晶强化效应实现的。
稀土元素能有效地固溶在镁铝基体中,通过提高基体的固溶强度来提高合金的强度。
同时,稀土元素还能细化晶粒,减少晶界面积,从而提高合金的力学性能。
2. 增强抗腐蚀性稀土元素还能显著提高Mg-Al系合金的抗腐蚀性。
这主要是由于稀土元素能在合金表面形成一层致密的氧化膜,这层膜能有效地阻止外界环境对合金的侵蚀。
此外,稀土元素还能提高合金的电化学稳定性,降低电位差,从而进一步增强其抗腐蚀性。
三、稀土元素的作用机理分析1. 微合金化效应稀土元素作为微合金化元素,可以有效地改变镁-铝基体的晶体结构,影响合金的相组成和相结构。
这种微合金化效应能显著提高合金的力学性能和抗腐蚀性。
2. 表面改性效应稀土元素能在合金表面形成一层稳定的氧化膜,这层膜能有效地阻止外界环境对合金的侵蚀。
此外,稀土元素还能改变合金表面的物理和化学性质,如表面能、表面张力等,从而提高其抗腐蚀性。
四、结论综上所述,稀土元素在Mg-Al系合金中起到了重要作用。
通过固溶强化、细晶强化等机制,稀土元素能显著提高合金的力学性能;同时,通过表面改性效应,稀土元素还能显著提高合金的抗腐蚀性。
因此,在镁-铝系合金中合理添加稀土元素是提高其性能的有效途径。
然而,关于稀土元素在镁-铝系合金中的具体作用机理还需要进一步的研究和探索。
添加Ag中间层的镁铝固相连接研究
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铝合金作 为 目前研 究最广 的金属结 构材 料之一 …。
已经 受 到越 来 越 多 地 关 注 和 重 视 .现 已广 泛 地 应 用
对 Mg / A g / A 1 界 面 的微 观 组 织 进 行 研 究 .对 推 动 Mg / A l 异种 金属 焊接 接头 的应用 有一 定 的意义
We l d i n g T e c h n o l o g y Vo 1 . 4 3 No . 2 F a b . 2 01 4
文章编号 : 1 0 0 2 — 0 2 5 X ( 2 0 1 4 ) 0 2 — 0 0 2 1 — 0 3
・ 试 验 与 研 究 . 21
添 加 Ag 中 间 层 的 镁 铝 固 相 连 接 研 究
氧化 物 ,利 用 2 0 0 0 # 砂纸 对镁 板 、铝 板 和 A g片进 行
打 磨 处 理 .保 证 试 样 表 面 具有 较高 的光 洁 度 和 平 面 度 .然 后把 清洁平 整 的待 焊试 样 叠合 放在 WD W一 1 0 0 型 电子 万 能试 验 机 中 ,工 艺 参 数 设 定 为 :压 力 8 0 0
间 过 渡 金 属 Mg , A l 扩 散 焊 连 接 的文 献 报 道 很 少 ,本
≤0 . 0 5
≤0 . 0 7
≤0 0 5
≤0 . 2 5
≤O . 0 5
其 余
1 . 2 试 验 方 法
因为 镁板 和 铝板 易 氧化 ,表 面生 成 Mg O 和A 1 , 0
试验采用添加 A g中间过 渡 元 素 的 Mg / A 1 固 相 连接 ,
镁合金与铝合金的夹层扩散焊连接
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收稿日期:2006-12-11基金项目:国家“十一五”科技支撑计划资助项目(2006BE04B05)镁合金与铝合金的夹层扩散焊连接 赵丽敏, 刘黎明, 徐荣正, 张兆栋 (大连理工大学三束材料改性国家重点实验室,辽宁大连 116024)摘 要:采用锌夹层在356℃温度下对镁铝异种金属进行扩散焊连接,并对接头的微观组织和力学性能进行分析。
结果表明,利用镁与锌原子互扩散形成低熔点共晶液相区,能够实现镁铝材料的可靠连接。
镁铝焊接接头界面区由铝锌反应层、未充分扩散锌层、锌镁反应扩散层组成。
铝基体侧铝锌反应层是固溶体层,镁基体一侧锌镁反应扩散层主要是过饱和的固溶体基体及弥散析出的中间相,该区的中间相成分为Mg 2Zn 11及MgZn 2。
锌夹层的加入可有效阻止镁铝之间的互扩散。
锌夹层镁铝扩散焊接头抗剪强度远超过镁铝直接真空扩散焊接头的抗剪强度。
断口观察及相分析表明,接头失效发生在锌镁反应扩散层。
关键词:镁合金;铝合金;锌夹层;扩散焊;接头强度中图分类号:TG 456.9 文献标识码:A 文章编号:0253-360X (2007)10-009-04赵丽敏0 序 言作为21世纪最具发展潜力的绿色工程材料,镁合金具有重量轻、比强度高、比刚度高,良好的力学性能,价格低廉等一系列优点,成为现代工业产品的理想结构材料。
铝合金是目前应用最广泛的金属材料之一,具有高的机械强度,良好的耐蚀性瞪特点。
随着镁合金在汽车、电子、航空航天等高新技术领域的逐渐推广应用,镁合金与其它金属的连接问题将是今后镁合金焊接的前沿课题[1-3]。
目前Mg/Al 异种金属的连接,采用的焊接方法主要是熔焊[4]和固相焊[5-7],包括钨极氩弧焊、电子束焊、搅拌摩擦焊、电阻点焊以及直接真空扩散焊等。
研究结果表明,无论采用哪种焊接方法,Mg/Al 异种金属焊接接头由于镁铝的直接接触,结合区均存在高硬度的脆性Mg 2Al 系金属间化合物相。
这大大降低了Mg/Al 异种金属接头的塑韧性,限制了接头的应用[8]。
Mg-Al合金熔体中固液界面结构的分子动力学研究
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Mg-Al合⾦熔体中固液界⾯结构的分⼦动⼒学研究
Mg-Al合⾦熔体中固液界⾯结构的分⼦动⼒学研究
熊朝,李克,周耐根
【摘要】摘要: 本⽂采⽤分⼦动⼒学研究了Mg-3%Al合⾦熔体中固液界⾯结构及界⾯附近原⼦的扩散⾏为. 计算结果表明,该⼆元合⾦的固液界⾯为粗糙界⾯. 垂直于界⾯⽅向的数密度分布,表现出复杂波动的特征,这种波动⼀直延伸到液体中. 在界⾯附近的区域,扩散系数的三个不同⽅向的分量表现出了明显的各向异性,并且这种各向异性⼀直持续到液相当中. 对界⾯⼆维结构的分析表明,界⾯附近液相原⼦的⼆维排列呈现出从长程有序逐渐过渡到短程有序的变化.【期刊名称】原⼦与分⼦物理学报
【年(卷),期】2019(036)001
【总页数】6
【关键词】关键词: 分⼦动⼒学;固液界⾯;⼆元合⾦;扩散
基⾦项⽬:国家⾃然科学基⾦(51665036, 51264032); 江西省⾃然科学基⾦(20152ACB20014)
1 引⾔
通常我们对晶体的⽣长、固化等现象的认识,来源于对固液界⾯的研究[1-3]. 但传统的实验⽅法,由于实验条件的限制,很难获得固液界⾯的主要特征,如界⾯处的原⼦结构序、化学序等[4,5]. 尽管近年来X射线衍射技术和⾼倍电⼦显微镜的发展,能使⼈们观测到实际固液界⾯,并证实了⼀些信息,如界⾯⽅向的密度有序、⼆维有序等[4,6-8],但显然还不够. 因此,分⼦动⼒学模拟正成为研究⼈员研究固液界⾯的⾸选⽅法,并且对于界⾯结构特征的研究成果也⼤多来⾃于分⼦动⼒学⽅法.。
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观组 织 、 元 素 的扩散 以及 断 口相 的组成 。
由于镁 和 铝极 易氧 化 、线 膨胀 系数 差 异大 等性
能 给镁 和铝 焊 接 带 困难 , 目前 国内外 对 镁 和铝 异 种 金属 焊 接研 究 比较 多 , 比如 钨极 氩 弧 焊[ 5 】 、 激光 搭 接
1 试 验 材 料 与 方 法
Ab s t r a c t : AZ3 1 Mg a l l o y a n d a l u mi n u m we r e c o n ne c t e d a t d i fe r e n t t e mp e at r u r e s b y u s i n g e l e c t r o n i c u n i v e r s a l t e s t i n g
( S c h o o l o f Ma t e r i a l s S c i e n c e a n d E n g i n e e i r n g , S h e n y a n g Un i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , S h e n y a n g 1 1 0 8 7 0 , C h i n a )
试验用材为 A Z 3 I B镁 板 和 纯 铝 板 ,尺 寸均 为
1 0mm x1 0mi nx 5mi l l 。
焊同, 固相 焊同、 搅拌摩擦焊【 踟 等焊接方法 , 致 力 于 找
收 稿 日期 : 2 0 1 3 — 1 0 — 2 3
因为镁 和铝板 易氧 化 ,表 面生成 Mg O和 A l 0 。 氧 化 物 ,利 用 2 0 0 0号 砂 纸 对试 样 表 面 进行 打 磨 处 理. 保证 试样 表 面具有 较高 的光 洁度 和平 行度 。 然 后
基 金 项 目: 辽 宁 省 自然 科 学 基 金 项 目( 2 0 0 7 2 0 4 1 ) ;  ̄ 宁 省 教 育 厅 基 金 项 目( 0 6 2 4 7 8 ) 作者简介: 刘 政  ̄( 1 9 6 2 一 ) , 男, 黑 龙 江讷 河 人, 教授 , 博 士, 博 士研 究生 导 师 . 主要 从 事焊 接 冶 金 、特种 焊 接 材 料 及 表 面强 化 方 向的 研究 :
把 清 洁 平 整 的待 焊 试 样 叠 合 放 在 电 子 万 能 试 验 机
f WDW一 1 0 0 ) 中, 工艺参数设定 为 : 压力 8 0 0 N, 保 温
E . ma i l : l i u z h e n Nu n 1 9 6 2c h i n e . T h e mi c r o s t r u c t u r e a n d p r o p e r t i e s o f Mg / A1 j o i n t i n t e f r a c e we r e na a l y z e d b y S E M nd a X- m y d i f r a c t i o n . T h e r e s u l t s
c o mp o u n d s ; d i f u s i o n ; d i f u s i o n c o e 衔c i e n t
随着 科 学技术 及 工业 的飞 速发 展 ,市 场上 对新 技术 、 新 材料 、 新 产 品 的需 求量 越 来 越 大 , 人 们 对 材 料 的性 能 、 应 用要 求越 来越 高 , 而镁 和铝 合金 以其 优 良金 属性 能越 来 越 被人 们 关 注及 重 视【 ” 。镁 及其 合 金 具有 质 量轻 , 比强 度 、 比刚 度高 , 耐蚀性 、 耐磨性 、 冲击性好 等 一 系列优 点 ,而铝 及其 合金 除 了具有 质 量轻 、 强度高、 耐蚀 性 等特 点 外 , 还 具 有 良好 的导 电 导 热 性 以及 易加 工 等优 点 , 所 以镁 及 铝金 属 材 料 被 广 泛应 用于 航空 、 航天 、 汽车、 机 械制 造 、 电子 工业 等 行业『 2 _ 。 由于镁 合 金 和铝 合 金 的广泛 应 用 , 促 进 了
Ho t Wo r ki ng Te c h n ol o g y 20 1 4 , Wo 1 . 43, No. 1 3
Mg / A l 固相连接镁铝 元素扩散行为 的分析
刘 政军 ,宫 颖 ,苏 允海 。郝 雪枫
( 沈 阳 工 业 大 学 材 料 科 学与 工 程 学院 , 辽 宁 沈阳 1 1 0 8 7 0 ) 摘 要: 以 AZ 3 l 镁合金和纯铝为研究对象 , 利 用 电子 万 能压 力 机 在 不 同 的加 热 温 度 下 对 镁 和 铝 异 种 金 属 进 行 连
镁 和 铝合 金 焊 接技 术 的发 展 , 因此 镁 和 铝 焊接 已成 为焊 接 领 域 研 究 的热 点 和 难 点 [ 4 ] . 已经 受 到 越 来 越
多 人 的关注 。
到合 适 的方法 使镁 和铝 实现有 效 连接 。熔 焊是 目前 最普 遍 的方法 , 但 是 由于焊接 热输 人大 , 不 仅 易产 生 较 大 的变 形 和 裂 纹 ,在 焊 接 时 还 易生 成 高 硬 度 的 Mg . A1系 金 属 间 化 合 物 , 降 低 了 焊 接 接 头 的 性
对 改善镁 和 铝 的异种 金属 接头 的焊接 性 以及 提高 其 使 用价 值具 有重 要 的意义 。
本 试验 利 用 电子万 能 压力 机 ( WD W. 1 0 0 ) , 在 不 同温度 下 , 通 过 加热 加压 对镁 和铝 进行 连接 。 分 析在
不 同加热 温 度 下 Mg / AI 接 头 界 面结合 情 况 、 界 面微
能【 ” 。 面对上 述 问题 。 固相 焊可 以很 好 地 克服 熔 焊 时 产生 的裂 纹 、 变形 , 气孔 等缺 陷 , 获 得 良好 的接头 。 但 是 目前 对 Mg / A1 固相 焊 研究 并 不 多 , 若 能深 入 研 究 Mg / A1 固相 焊 接 头 的组 织 和界 面 附近 元 素 扩散 .
An a l y s i s o n Di fu s i o n Be h a v i o r o f S o l i d Co n n e c t e d J o i n t o f Mg / AI
L I UZ h e n g j u n , G ON GYi n g , S uY u n h a i , H AOX u e f e n g
接, 并 用 扫 描 电镜 、 X 射 线 衍 射 仪 对 Mg / A l 接 头 界 面 组织 结 构 进 行 了 观 察 和 分 析 。 结 果 表 明 , 当 加热 温度 为 4 4 0℃ 时 。
Mg / A 1 接 头 界 面结 合 良好 , Mg / Al 接 头 过 渡 区 附 近 主要 形 成 Mg 2 A1 和 Mg 。 7 A l : 金 属 间化 合 物 。
s h o w t h a t M Al j o i n t i n t e f r a c e c o mb i n e s w e l l a t 4 4 0  ̄ C, a n d Mg 1 7 Al l 2 nd a A 1 3 Mg 2 i n t e r me t a l l i c s a p p e a r i n t h e t r a n s i t i o n z o n e
关键 词 : 镁合金 ; 铝合金 ; 界面 ; 组织结构 ; 界 面 过渡 区 ; 金 属 间 化合 物 ; 扩散 ; 扩 散 系 数
中图分类号: T G 4 5 7 . 1 ; T G4 5 3
文献标识码 : A
文章编号 : 1 0 0 1 . 3 8 1 4 ( 2 0 1 4 ) 1 3 . 0 0 3 8 . 0 3