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Mg-6Al-(Sr,Ca)合金的显微组织和蠕变性能

, 孙扬善 , 薛烽 , 薛山 , 强婧 , 陶卫健 , 刘海峰

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2006.12.008

系统研究了Mg-6Al-2Sr和Mg-6Al-(1-2)Sr-1Ca合金在水冷模铸造和压铸态下的显微组织、力学及蠕变性能.Mg-6Al-2Sr合金的铸态组织由α-Mg和沿枝界分布呈片状的α-Mg+Al4Sr共相组成.在Mg-6Al-2Sr基础上加入少量的Ca,合金中的Al4Sr被Mg2Ca取代,且出现了Mg-Al-Sr三元中间相,合金的抗蠕变性能显著提高.对蠕变后试样进行的扫描电镜观察表明,Mg-6Al合金中添加Sr和Ca后形成的中间相均具有很高的热稳定性.Mg-6Al-2Sr合金蠕变后的试样中出现了β-Mg17Al12相的非连续析出;而采用Sr和Ca复合合金化的试样显微组织在蠕变后无明显变化,也未析出β相,因而显著地提高了合金的抗蠕变性能.与水冷模铸造试样相比,压铸试样具有更细的显微组织和更高的室温与高温力学性能,但抗蠕变性能略低.

关键词: Mg-Al-(Sr,Ca)合金 , 压铸 , 水冷模铸造 , 抗蠕变性能

Mg-6Al-(Sr, Ca)合金的显微组织和蠕变性能

, 孙扬善 , 薛烽 , 薛山 , 强婧 , 陶卫健 , 刘海峰

金属学报

陶卫健, 刘海峰//金属学报.—2006;42(12).12671273 系统研究了Mg-6Al-2Sr和Mg-6Al-(1-2)Sr-1Ca合金在水冷模铸造和压铸态下的显微组织、力学及蠕变性能. Mg-6Al-2Sr合金的铸态组织由-Mg和沿枝界分布呈片状的-Mg+Al4Sr共相组成. 在Mg-6Al-2Sr基础上加入少量的Ca, 合金中的Al4Sr被Mg2Ca取代, 且出现了Mg-Al-Sr三元中间相, 合金的抗蠕变性能显著提高. 对蠕变后试样进行的扫描电镜观察表明, Mg-6Al合金中添加Sr和Ca后形成的中间相均具有很高的热稳定性. Mg-6Al-2Sr合金蠕变后的试样中出现了-Mg17Al12相的非连续析出; 而采用Sr和Ca复合合金化的试样显微组织在蠕变后无明显变化, 也未析出相, 因而显著地提高了合金的抗蠕变性能. 与水冷模铸造试样相比, 压铸试样具有更细的显微组织和更高的室温与高温力学性能, 但抗蠕变性能略低.

关键词: Mg-Al-(Sr , strontium , calcium , die cast

含Sr和Ca的Mg-12Zn-4Al-0.3Mn合金的显微组织和力学性能

万晓峰 , 孙扬善 , 薛烽 , , 陶卫建

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.05.012

以Mg-12Zn-4Al-0.3Mn(质量分数,%)为母合金,制备了6种合金.实验观察证实,Mg-12Zn-4Al-0.3Mn合金的铸态组织由α-Mg基体和沿界分布的准Q相组成.在母合金中加入少量的Sr后,亚稳准相转变为Mg32(Al,Zn)49平衡相以及Mg51Zn20共相.在母合金中复合加入Sr与Ca后,铸态组织出现了Al2Mg5Zn2共相.随着Sr含量的增加,合金室温和高温下的力学拉伸强度提高,高温蠕变性能下降;Sr与Ca的复合加入使合金抗拉强度和塑性下降,但高温屈服强度提高.在175℃/70 MPa条件下,Mg-12Zn-4Al-0.2Sr-0.4Ca-0.3Mn合金表现出良好的高温抗蠕变性能.

关键词: 镁合金 , 显微组织 , 力学性能 , 抗蠕变性能

Al含量对耐热Mg-Al-Sr合金显微组织及力学性能的影响

周健 , , 薛烽 , 孙扬善 , 陶卫健

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2009.04.002

研究了Mg-(4~7)Al-2Sr系列四种合金的显微组织、拉伸和蠕变性能及Al含量对其组织和性能的影响.Mg-(4~7)Al-2Sr系合金的铸态组织均由α-Mg和沿枝界分布的第二相构成.Al含量为4%时在界处形成了离异共和少量层片共Al4Sr相及大块的三元τ(Mg-Al-Sr)相.Al含量的增加使Al4Sr全部转变为更加粗大的层片状共,同时共相的体积分数增加而τ相体积分数减小,当Al含量6%时全部为α-Mg+Al4Sr共组织.Al含量继续升高到7%后,基体中形成了少量的Mg17Al12相.含Al 4%和5%的合金中Sr抑制了显微组织中Mg17Al12相的形成和高温下的非连续析出,并且在高温100h蠕变后显微组织没有发生明显变化,有较好的蠕变抗力.三元τ相比Al4Sr有更高的热稳定性,因此在Al含量低于6%时,随着Al量增大,τ相减少而Al4Sr相增加,导致合金蠕变性能有所下降;Al含量高于6%时,胞状Mg17Al12相非连续析出,Al含量增大使析出相增多,蠕变性能也逐渐下降.

关键词: 耐热镁合金 , , , 显微组织 , 蠕变性能

Ca对高Zn镁合金高温抗蠕变性能的影响

万晓峰 , 孙扬善 , 薛烽 , , 陶卫建

稀有金属材料与工程

系统研究了微量Ca的加入对Mg-12Zn-4Al-0.3Mn合金显微组织和高温抗蠕度性能的影响.结果表明,Mg-12Zn-4Al-0.3Mn铸造镁合金的显微组织主要由a-Mg基体和块状准晶晶界相组成,在成分上准相与三元平衡相图中r相(Mg32(Al,Zn)49)接近.少量Ca加入母合金后,块状准相部分转变为r相和层片状ψ相(Al2Mg5Zn2).随Ca加入量增加,ψ相的体积分数增多.Ca的加入显著提高了合金高温抗蠕变性能,175℃,70 MPa蠕变条件下,Ca加入量为0.6%时,合金呈现最好的蠕变抗力,其稳态蠕变速率比母合金下降了近一个数量级.

关键词: ZA124镁合金 , , 显微组织 , 抗蠕变性能

Y对ZK60镁合金组织与性能的影响研究

赵阔 , 张莉 , 孙扬善 ,

中国材料进展

以ZK60为母合金,通过添加不同量的稀土元素Y,制备了2种Mg-Zn-Y-Zr合金.用扫描电镜和X射线衍射对合金铸态组织进行观测和分析发现,在ZK60合金中添加质量分数为1.04%的Y后,组织中析出I相(Mg3Zn6Y).当Y的加入量增至2.10%,合金组织中主要析出W相(Mg3Zn3Y2)伴有微量的I相.I相和W相呈层片状分布在界处,有少量呈棒状,分布在内.这些细小、弥散分布的第二相对合金产生显著的强化作用,改善了合金的热加工性能,使得ZK60合金易热裂的缺点得到明显改善,在340~380℃温度范围内挤压没有发生热裂.实验表明,添加Y的挤压棒材的拉伸强度有较大幅度提高,延伸率略有增加.

关键词: 镁合金 , Mg-Zn-Y-Zr , 添加元素 , , 热挤压

Zn含量对Mg-Gd-Zn合金显微组织与力学性能的影响

孟姣 , 薛烽 , 孙晶晶 ,

稀有金属材料与工程

研究了3种成分的Mg-1 1Gd-(1,1.5,2)Zn合金的显微组织和力学性能.结果表明,合金的铸态显微组织均由a-Mg基体、(Mg,Zn)3Gd共相和14H型LPSO相组成.铸态组织中(Mg,Zn)3Gd相的体积分数随Zn含量的增加而增大,且其热稳定性不断提高.同时,合金中LPSO相的体积分数也随Zn含量的增加而逐渐增大.合金在常温时的抗拉强度随着Zn含量的增加而降低,其中Zn含量较少的Mg-11Gd-lZn合金在T6处理后呈现最高的强度和良好的塑性.当Zn含量较多时,合金T6处理的效果却远低于T5处理.随Zn含量的增加,合金在200℃高温下的抗蠕变性能也略有下降,但3种合金的抗蠕变性能都优于WE54合金.

关键词: Zn , Mg-Gd-Zn合金 , LPSO

高温退火对铸态和挤压态Mg97Y2Zn1合金中长周期堆垛有序结构形态的影响

刘欢 , 薛烽 , , 周健 , 孙扬善

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00188

研究了铸态和挤压态Mg97Y2Zn1合金中长周期堆垛有序结构在高温退火时的组织演化.结果表明,铸态合金由网状的18R-LPSO相、堆垛层错、α-Mg和少量的Mg24Y5颗粒组成.经过挤压后,第二相沿挤压方向呈带状分布,同时在基体内析出大量尺寸细小的14H层片.铸态合金退火初期,14H结构在18R周围的层错区内大量形核,随后18R沿着层错向14H层片转变,14H层片不断增厚和增长,并在退火30 h时体积达到最大.此后继续退火时,18R向14H的转变和14H的溶解同时进行,在退火200 h的样品基体内部几乎不存在14H层片,只在18R相周围有少量残余14H结构.对于挤压态合金,由于挤压时大量形核位置的引入,14H晶核在合金中已大量存在.退火时,18R结构不断溶解于基体中直至全部消失,14H层片则随退火时间的延长连续增长和增厚.当14H层片覆盖基体后,继续延长退火时间,14H层片的增长受到α-Mg界阻碍,只发生粗化以及溶解过程.在退火200 h的挤压态样品中,只剩下粗化的14H结构.

关键词: Mg97Y2Zn1合金 , 长周期堆垛有序结构 , 高温退火, , 18R , 14H

高效自组装二氧化钛纳米管阵列光电催化降解葡萄糖的动力学和机理

刘冰川 , 李金花 , 周保学 , 郑青 , , 张嘉凌 , 刘艳彪 , 蔡伟民

催化学报 doi:10.3724/SP.J.1088.2010.90830

研究了自组装TiO_2纳米管(TNAs)光电催化降解葡萄糖的动力学和机理.利用薄层反应器进行耗竭反应,研究了TNAs表面催化反应和溶液本体-扩散层传质有关的葡萄糖降解过程.采用电流-时间曲线以及相应的微分曲线分析了光电化学催化降解的微观进程.结果表明,葡萄糖的初始浓度与降解的起始电流强度符合Langmuir吸附等温式I_(0ph)=0.00008c_0/(1+0.69274c_0)+0.00034,葡萄糖在TNAs薄膜催化剂表面的吸附为单一分子层吸附,其光电催化降解反应符合一级反应动力学,葡萄糖降解反应经历了三个不同的反应过程.

关键词: 自组装二氧化钛纳米管阵列 , 光电化学催化反应 , 葡萄糖 , 薄层反应器 , 反应动力学 , 机理

水解法锑型结构控制机理

肖松文 , 肖骁 , 刘志宏 , 李启厚 , 张多默

无机材料学报

本文基于负离子配位多面体生长基元模型,分析确定了两种型锑的不同结构基元:SbO配位四面体与SbO3+3E星状四面体;详细探讨了水解法制锑时水解介质等条件对其型结构影响的机理,得到了水解法制锑时控制型结构的规律.

关键词: 负离子配位多面体 , antimony white , structure growth unit , polymorph

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