C颗粒对Cp /AZ91D复合材料铸态显微组织的影响

通过复合铸造工艺制备了C_p/AZ91D复合材料,研究了C颗粒含量和保温时间等参数对该复合材料显微组织和力学性能的影响。结果表明,与保温时间相比,C_p的晶粒细化作用更为显著。当添加C_p质量分数为1.5%,保温时间15 min时,C_p/AZ91D复合材料铸锭平均晶粒尺寸由176 μm降低至32 μm,组织整体细化均匀,增强相C颗粒在复合材料基体中均匀分布,并且硬度值最高,达到89.07 HV。     

Ce/Ca对AZ91D镁合金组织与力学性能的影响

利用光学金相显微镜和XRD分析了分别加入0．7wt％Ce和0．7wt％Ca后AZ91D镁合金的显微组织和相成分，测试了合金的室温拉伸力学性能和硬度。结果表明，加入0．7wt％Ce后，合金组织中生成杆状化合物Al4Ce相，而加入0．7wt％Ca后，合金组织中无新相生成，Ca主要固溶于β相中；合金组织中的Al4Ce相是在晶间共晶反应时形成的，而Ca原子容易偏聚在生长枝晶前沿，阻碍枝晶的自由生长，从而细化合金铸态组织；0．7wt％Ce和0．7wt％Ca的加入均能提高合金的室温综合力学性能，且Ce的提高程度要高于Ca的提高程度。     

高压处理对AZ91D镁合金组织及力学性能的影响

使用六面顶压机对AZ91D镁合金进行高压处理,研究了处理前后合金的压缩力学性能和组织结构变化,并观察了其压缩断口形貌。结果表明:5GPa高压处理可明显提高铸态AZ91D镁合金的力学性能。压缩强度最高可达287 MPa,压缩率最高可达21%,分别比高压处理前提高22.6%和43.8%。随处理温度的升高铸态AZ91D镁合金中的强化相Mg17Al12逐渐溶解到α-Mg基体中,但经200~800℃高压处理的合金一直保持较高的强度。     

热挤压AZ91D镁合金的组织与力学性能

对直径φ50mm铸态AZ91D合金棒材在603K下进行单次热挤压，获得了直径φ14mm的棒材。用OM、SEM和TEM分析热挤压前后组织的变化，研究热挤压对其组织与性能的影响规律。结果表明，热挤压变形可以细化其微观组织，显著提高AZ91D合金的抗拉强度（σb、σ0.2）、伸长率（δ）及硬度（HB）。在此过程中合金α-Mg相有足够的独立滑移系可以启动，棱面滑移和基面滑移共同作用发生局部大变形，α-Mg沿挤压方向呈细条带状，β—Mg12，Al12相分布于α-Mg条带间。然而，经单次挤压不可能得到均匀的变形组织，从边缘到中心，组织渐变，边缘组织细小，心部组织粗大。     

电磁搅拌工艺参数对半固态AZ91D 镁合金组织的影响

研究了电磁搅拌工艺参数对半固态AZ91D合金组织的影响规律。结果表明：电磁搅拌条件下半固态AZ91D合金组织的固相颗粒为蔷薇状或粒状α—Mg，随电磁搅拌功率的增大，蔷薇状形态逐渐消失，固相颗粒形态趋于粒状和圆整；在实验范围内，随电磁搅拌电源频率的增大，半固态AZ91D合金组织中固相颗粒形态越来越圆整。这主要是由于电磁搅拌条件下半固态AZ91D合金组织的形成机理是以枝晶臂熔断为主，而在高频率下的电磁搅拌过程中，在搅拌室产生的集肤效应使得表面和中心出现宏观温度差，从而加强了固相颗粒随流场运动时的温度起伏，最终加速了枝晶的熔断。     

冷却速率对AZ91D镁合金半固态组织制备的影响

：研究了不同冷却速率(金属型、湿砂型和干砂型)对AZ91D镁合金半固态组织制备的影响．结果表明：增加冷却速率有利于初始凝固组织中存在的非平衡组织的分散细化．原始组织中的非平衡共晶组织在加热过程中大部分扩散溶解而溶入基体中,剩余部分在加热过程中首先熔化．冷却速率越大的试样在熔化过程中更容易发生二次枝晶臂之间的合并．提出了半固态熔化过程可分为成分均匀化、共晶熔化和部分初生相的熔化和球化三个阶段,不同熔化阶段时,控制性因素不同．熔化后的半固态组织中固态颗粒的尺寸和形貌主要与初始组织的形貌、加热过程中非平衡组织的溶解速度及加热速度有关。     

热处理对压铸AZ91D镁合金的组织及腐蚀行为的影响

采用金相显微镜、XRD、SEM、极化曲线以及盐雾腐蚀实验等方法对压铸、固溶(T4)及人工时效(T6)AZ91D镁合金样品的组织结构演变及腐蚀行为进行了研究。结果表明,薄壁压铸AZ91D镁合金在415℃下保温6h后,β-Mg17Al12相完全溶解;200℃人工时效2h后β相首先在晶界处析出,且随着时效时间的延长,析出相逐渐增多;T4样品由于β相的溶解导致其耐腐蚀性最好,仅在局部形成微小的腐蚀点,T6样品由于微电池腐蚀效应导致其耐腐蚀性最差,而且随时效时间延长,耐腐蚀性逐渐降低。     

热处理工艺对触变成形AZ91D镁合金组织的影响

对触变成形AZ91D镁合金在不同热处理条件下的时效组织进行了研究,结果表明:随着固溶温度的增加,第二相具有较大的时效析出速度,并且析出数量较多.经415 ℃、24 h固溶处理后的试样在时效处理过程中,第二相有两种析出方式:连续与不连续析出.在180 ℃没有连续析出,温度高于200 ℃后两种方式交替进行.时效处理温度越高,第二相析出的速度越快.同时也使得连续析出在很短时间内就开始发生,并且在晶粒内部与不连续析出互相交织在一起进行.     

Si和Sb对AZ31合金铸态显微组织和力学性能的影响

运用光学金相（0M）、扫描电子显微镜（SEM）结合电子拉伸实验研究了0～1．5wt％Si和0—1．5wt％Sb对AZ31合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明：Si能够细化AZ31合金组织,但生成的Mg2Si相极易呈现汉字状形貌,降低合金的力学性能11而Sb的加入,可以改善Mg2Si的形貌,同时细化合金显微组织,有助于合金室温力学性能的提高。当AZ31合金加入0．5wt％Si和1．0wt％Sb后,力学性能达到最佳,在保证合金延伸率不变的情况下,抗拉强度达到185MPa,比AZ31合金提高了23．5％．     

AZ91D镁合金组织细化及其对部分重熔半固态组织的影响

通过对熔体进行高强度剪切处理,研究了其对AZ91D镁合金的组织细化作用,获得了不同的铸锭组织,并研究了铸锭初始组织对二次加热后组织的影响.结果表明,熔体高强度剪切处理具有显著的晶粒细化作用,在650℃对熔体高强度剪切处理后,AZ91D镁合金铸锭平均晶粒尺寸由500μm降到170μm.降低熔体处理温度至605℃,组织得到进一步细化,平均晶粒尺寸约为60μm.原始组织大小对二次加热后组织的大小、液相分布具有重要的影响.熔体高强度剪切处理对AZ91D镁合金铸锭的晶粒细化作用在二次加热后能够基本保留下来.在相同的加热条件下,均匀细小的原始组织有利于获得更高的有效液相分数和更趋于球形的晶粒组织.     

TBR工艺对AZ91D镁合金压铸件组织性能的影响

采用自主研发的锥桶式流变成型技术,实现AZ91D镁合金从制浆到流变压铸的一体化工艺过程.研究TBR工艺下AZ91D镁合金流变压铸件的显微组织、力学性能及拉伸断口,探讨TBR工艺参数对流变压铸件微观组织与力学性能的影响规律.结果表明,流变压铸 AZ91D镁合金合适的TBR工艺参数是内锥桶转速为500～600 r/min、外锥桶桶体温度为570～590 ℃;与液态压铸相比,TBR工艺下流变压铸件抗拉强度提高了5%～15%、伸长率提高40%以上,拉伸断裂方式由沿晶断裂占主导转变为以准解理断裂占主导.     

阴极极化法制备AZ91D表面铈转化膜的研究

应用阴极极化技术在AZ91D镁合金表面形成铈盐转化膜,研究了转化膜的腐蚀防护作用.腐蚀行为的测试是将阴极极化成膜试样、浸泡转化成膜试样和基体在3.5%NaCl溶液中进行动电位极化测试,结果表明:阴极极化铈盐转化成膜处理可使合金的腐蚀电位正移,出现钝化现象,自腐蚀电流密度明显降低,阴极转化成膜可以对AZ91D镁合金起到理想的防护作用.     

波浪形振动倾斜板半连续铸造半固态AZ91D镁合金

将自制的波浪形倾斜板振动装置与半连续铸造机结合,制备了AZ91D镁合金铸锭.分析了不同工艺条件对合金组织的影响.结果表明,在一定范围内,随着倾斜板长度增加,合金受到冷却剪切作用的时间增长,组织得到细化;振动作用可以提高形核率,细化合金组织;较低的铸造速度使合金在结晶器内的二次结晶率提高,使组织细化.当浇注温度为680℃,倾斜板长度为400 mm,铸造速度为100 mm/min时,制备了组织优良的AZ91D镁合金半固态铸锭,经二次加热后获得了优良的半固态组织.     

触变成形AZ91D镁合金的固溶和时效热处理研究

对触变成形AZ91D镁合金件进行了不同条件的热处理研究．研究结果表明，触变成形镁合金件经固溶处理后，共晶相的分解使合金的硬度值明显下降．固溶体过饱和程度越大，则时效强化效果越明显．触变成形镁合金件与普通压铸件有着相似的时效硬化特征：其强化原理也是β相的非连续与连续析出导致合金的力学性能提高．时效温度对β相的析出数量、形貌变化有显著的影响；当时效温度较高时，达到硬度峰值的时间明显提前；当温度较低时，达到峰值时间相对较长，但峰值的大小较前者高．     

碳纳米管增强AZ91D复合材料微区应力场的有限元模拟

采用有限元方法仿真模拟碳纳米管(CNTs)增强AZ91D镁合金复合材料CNTs/AZ91D中碳管以及周围的微区应力场,并且对弹性条件下与弹塑性条件下镁合金基体等效应力场和碳纳米管等效应力分布进行对比.结果表明,CNTs/AZ91D复合材料在相同拉力下,整体轴向变形比未加CNTs的AZ91D复合材料轴向变形明显减小,应力集中现象仅出现在CNTs与AZ91D基体接触的两端面上,应力的最大值处于CNTs端口附近,镁基复合材料的强化主要来自增强体的强化作用.复合材料的破坏是从界面处开始,其破坏机制是界面脱开.