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残余应力研究现状及在镁合金中的应用前景

廖洪彬 , 李兴刚 , 马鸣龙 , 李永军 , 石国梁 , 张奎 , 张凤岗 , 曹忠 , 王强 , 黎朝晖

材料导报

综述了残余应力研究现状；分析了残余应力产生的原因；总结了残余应力的各种测试手段和消除方法,并比较了它们的优缺点；展望了镁合金中残余应力的研究和发展方向.

关键词: 镁合金 , 残余应力 , 应力产生 , 应力测量 , 应力消除

高功率GaAs/GaAlAs单量子阱远结激光器

石家纬 , 张素梅 , 齐丽云 , 胡贵军 , 李红岩 , 李永军 , 刘建军 , 张锋刚

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2000.03.026

通过对50余只808nm的GaAs/GaAlAs高功率单量子阱远结半导体激光器的老化实验观测,在老化初期(前520h),阈值电流随老化时间的延长而下降,下降幅度高达57mA,从1000h多的恒流电老化结果可以看出,器件的输出光功率在老化初期有所上升,随后,表现出按指数规律缓慢下降的行为.初步实验结果表明器件具有长寿命的潜力.

关键词: 高功率 , 单量子阱 , 远结半导体激光器 , 老化

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

Mg-Y-Nd-Zr合金均匀化处理工艺及微观组织的研究

李永军 , 张奎 , 李兴刚 , 赵欣 , 张凯 , 邹京滨 , 宋薇

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2008.06.001

对MR-Y-Nd-Zr合金铸锭在不同温度和时间下进行均匀化处理.采用金相显微镜、X射线衍射和扫描电镜及能谱分析仪对合金不同状态下的微观组织和成分进行观察分析.结果表明,合金基体中的金属间化合物以灰色条块状的富Y相和黑色颗粒状的富Nd相为主;均匀化处理后,合金中的富Y相基本上能够完全分解并扩散到基体中,合金在530和547℃经过不同时间的处理后,富Nd相的分布状态基本上没有变化;合金中存在的大量高熔点稀土化合物相起到了阻碍晶粒长大的作用;547℃×6 h可以作为Mg-Y-Nd-Zr合金制定均匀化处理工艺的参照.

关键词: Mg-Y-Nd-Zr合金 , 均匀化处理 , 微观组织

稀土镁合金沉淀析出行为研究进展

李婷 , 杜志伟 , 张奎 , 李兴刚 , 李永军 , 马鸣龙 , 石国梁

材料导报

概述了稀土镁合金(Mg-RE)沉淀析出行为的研究进展.根据析出序列的不同将稀土镁合金分为Mg-Gd、Mg-Y、Mg-Nd及Mg-MM四种类型,对不同类型Mg-RE的沉淀析出序列及析出相的形貌、晶体学特征参数、转变动力学机制和沉淀强化行为做了较为详尽的综述.此外还指出了Mg-RE沉淀析出行为研究中存在的不足,并展望了其发展前景及今后的研究方向.

关键词: 稀土镁合金 , 析出序列 , 晶体结构 , 沉淀强化

Mg-6wt％Zn-1wt％Mn合金中的析出相演变

石国梁 , 张丁非 , 赵霞兵 , 张奎 , 李兴刚 , 李永军 , 马鸣龙

稀有金属材料与工程

通过透射电子显微技术(TEM)研究了Mg-6 wt％Zn-1 wt％Mn (ZM61)合金在单级和双级时效过程中过渡相β1'和β2'的演变规律以及β1'杆状相在α-Mn颗粒上异质形核的原因.ZM61合金在不同温度的硬化曲线(130、160、180、200、230℃)均表明:与单级时效相比,双级时效的硬化效果更好同时硬化速率更快.由于β1'杆状相的表面能和形核能垒均小于β2'盘状相,因此,峰时效之前主要发生β1'杆状相的快速形核和伸长;β1'杆状相体积分数的增加在带来硬度增加的同时也提升了体系的应变能,β2'盘状相取代β1'杆状相可以释放这一累积的应变能,因而过时效阶段主要发生β2'盘状相对β1'杆状相的逐步取代.ZM61合金在预时效后(90℃/24 h),组织中存在高弥散度的G.P.区(～10 nm),它们可以作为第二级时效过程中β1'杆状相的形核核心,从而大幅提升了杆状相的弥散度.由于β1杆状相在α-Mn颗粒上异质形核可以形成β1'/α-Mn共格界面,取代之前的非共格的α-Mn/α-Mg界面,从而有效降低了体系的界面能,因此时效态组织中普遍存在β1'杆状相在α-Mn颗粒上异质形核的现象.

关键词: ZM61镁合金 , 析出相演变 , 双级时效 , α-Mn , 异质形核

粗晶Mg-6.8Gd-4.5Y-1.1Nd-0.5Zr合金高温变形行为

夏祥生 , 李兴刚 , 马鸣龙 , 李永军 , 黄未华 , 邓霞 , 张奎

材料热处理学报

采用Gleeble-1500热模拟机研究粗晶Mg-6.8Gd-4.5Y-1.1Nd-0.5Zr镁合金在温度为623～803 K、应变速率为0.005～5 s-1条件下的高温变形行为。结果表明：流动应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加,在高温变形初始阶段,流动应力随应变的增加迅速增加,当应变超过一定值后,流变应力开始下降并逐渐趋于稳定,出现稳态流动特征;基于Arrhenius方程建立Mg-6.8Gd-4.5Y-1.1Nd-0.5Zr合金高温流变应力本构模型;在723 K、应变速率0.05 s-1条件下,显微组织出现大晶粒被细小晶粒包围的＂项链＂组织特征,局部晶粒交结处出现微裂纹与孔洞;根据实验结果,合金的热加工宜在773 K左右进行。

关键词: 镁合金 , 高温变形行为 , 变形激活能 , 本构模型