张忠明
,
徐春杰
,
贾树卓
,
郭学锋
材料热处理学报
为探讨改善Mg-Al合金耐热性能的途径,开发性能优良、价格廉价的镁合金,采用硅合金化的方法,研究不同硅含量时Mg-9%Al-χ%Si合金(χ=3,6和9)的凝固组织和室温力学性能.结果表明,三种铸态合金均由α-Mg相、MgaSi和β-Mg17Al12组成.Mg2Si呈树枝状,且随硅含最提高,枝晶越发达,体积分数也增大.随Si量的增多,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率下降,硬度提高.经过415℃× 12h固溶处理后,Mg2Si相的尖角钝化,部分Mg2Si相呈形状规整的椭圆形.固溶处理使Mg-9%Al-6%Si合金的抗拉强度和伸长率提高,时效可提高合金强度和硬度.Mg2Si相固液界面生长前沿的溶质边界层造成的成分过冷区及生长晶面上不同地方之间硅元素过饱和度的差异造成Mg2Si晶体凝固界面失稳,从而使得本属于小晶面生长的Mg2Si相在实际生长条件下为枝晶生长方式.
关键词:
镁铝硅合金
,
硅化镁
,
枝晶生长
,
固溶处理
贾树卓
,
徐春杰
,
郭学锋
,
郑水云
,
张忠明
,
吕涛
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2006.06.007
利用金属型铸造制备了原位自生Mg2Si/Mg-Al基复合材料,研究了热处理对该材料组织与性能的影响.结果表明:T4处理改变了Mg2Si/Mg-Al基复合材料中Mg2Si的形貌与分布.随着保温时间的延长,棱状枝晶Mg2Si相发生熔断、球化,最终成为尺寸为10-30 μm的颗粒;同时β-Mg17Al12相溶入到α-Mg基体中,在随后的时效过程中发生沉淀析出.由于β-Mg17Al12相的溶解,T4处理会降低该材料的硬度,但随后的时效析出可提高其硬度,415℃×12 h固溶处理后175℃×16 h(T6)时效,硬度可提高14.9%.热处理过程中棱状枝晶Mg2Si相的粒化可用吉布斯-汤姆逊定理解释.
关键词:
镁合金
,
自生复合材料
,
原位反应
,
热处理
徐春杰
,
张忠明
,
郭学锋
,
冯娟妮
,
刘礼
,
贾树卓
稀有金属材料与工程
采用差热分析(DTA)和热机械分析(TMA)技术以及光学显微镜和X射线衍射(XRD)研究了常规凝固和快速凝固条件下的AZ91D镁合金及其热挤压型材的相转变温度和线膨胀规律,探讨了其组织特征与热物性的关系.结果表明:常规凝固的AZ91D镁合金挤压前后在450℃左右均有明显的DTA峰,由于快速凝固薄带为单相过饱和á-Mg固溶体,热挤压过程中Al的脱溶而析出弥散分布的β-Mg17Al12相含量极少,因此快速凝固薄带及其热挤压的型材均无明显的DTA峰.AZ91D镁合金的线膨胀系数并非线性变化,在225℃前热挤压AZ91D镁合金型材的线膨胀系数波动幅度最低.热挤压后型材的热膨胀系数远小于铸态的热膨胀系数.
关键词:
AZ91D镁合金
,
DTA
,
TMA
,
相变温度
,
线膨胀系数
徐春杰
,
郭学锋
,
张忠明
,
贾树卓
,
刘礼
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2006.01.003
用单辊快速凝固(RS)薄带在330℃热挤压制备了直径Φ14 mm的AZ91D合金棒材,用OM、SEM、TEM和XRD分析热挤压前后组织的变化,研究了热挤压对其组织与性能的影响.研究发现,热挤压后RS薄带之间焊合良好,挤压态棒材的抗拉强度较普通凝固铸态高55.9%:屈服强度高77.6%;伸长率与铸态相当;维氏硬度和布氏硬度均有较大提高.热处理后,快速凝固挤压棒材的抗拉强度和屈服强度均没有明显变化,伸长率却提高了5.6倍.在RS薄带的挤压过程中过饱和的á-Mg单相固溶体中有少量β-Mg17Al12相脱溶析出,而热处理后有较多细小的β-Mg17Al12相析出,室温拉伸断口呈塑性断裂特征.RS薄带挤压材料的抗拉强度不仅依赖于其本身的微细组织,而且和挤压加工过程密切相关.
关键词:
有色金属及其合金
,
快速凝固
,
AZ91D镁合金
,
热挤压
,
组织与性能
徐春杰
,
郭学锋
,
张忠明
,
贾树卓
,
刘礼
稀有金属材料与工程
将AZ91D镁合金铸锭在330℃往复挤压4道次后,在300℃连续正挤压制成φ5 mm的丝材,用OM,SEM分析不同方式挤压前后组织的变化,研究往复挤压及随后正挤压对其组织与性能的影响.研究表明,AZ91D镁合金往复挤压4道次及连续正挤压制备的φ5 mm丝材组织均为等轴晶,晶粒尺寸分别为小于10μm及1 μm～3 μm.经往复挤压及随后的正挤压,AZ91D铸造镁合金的综合力学性能均可得到显著提高,其主要原因是基体组织α-Mg和强化相β-Mg17Al12的细化.往复挤压4道次后,材料真应变高达20.36,正挤压过程中等效应变速率达到0.192 s-1,AZ91D镁合金往复挤压及正挤压晶粒的细化机制主要包括破碎、动态再结晶和动态回复.
关键词:
往复挤压
,
AZ91D镁合金
,
丝材
,
组织与性能
贾树卓
,
郭学锋
,
徐春杰
,
张忠明
,
吕涛
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2007.05.012
对用石墨型铸造方法制备的Mg2Si/Mg-Al基复合材料进行了多道次往复挤压及时效处理,以探讨该材料组织与硬度的变化规律.结果表明:Mg2Si/ Mg-Al复合材料经往复挤压7道次后,Mg2Si相分布均匀且小于30 μm,基体晶粒尺寸＜10 μm,复合材料硬度为150.7HV,与铸态相比提高了22.5%;挤压后的材料经215℃时效6 h后,硬度为163.9HV,较铸态提高了33.3%.硬度的提高得益于基体组织、Mg2Si和Mg17Al12的细化,而时效后硬度进一步提高是由于固溶到基体中的Al原子以颗粒状Mg17Al12相析出.
关键词:
Mg2Si相
,
镁基复合材料
,
往复挤压
,
时效处理
,
组织
张忠明
,
马莹
,
贾树卓
,
徐春杰
,
郭学锋
机械工程材料
对普通铸造制备的高硅含量Mg-9Al-6Si镁合金进行了均匀化处理,然后进行了1道次正挤压和8道次往复挤压,以探讨不同挤压工艺对其组织与压缩性能的影响.结果表明:正挤压对该镁合金中Mg2Si相的破碎、细化效果不明显,而往复挤压对Mg2Si相有很好的破碎、细化作用;Mg2Si相的细化可提高镁合金的压缩性能;合金往复挤压8道次后的抗压强度、压缩屈服强度和硬度分别为494.5MPa,344.1MPa和149.4HV,而正挤压后分别为465.4MPa,207.6MPa和130.7HV;两者压缩破坏均为沿轴向的脆性断裂.
关键词:
镁铝硅合金
,
正挤压
,
往复挤压
,
抗压强度
