Zn与Mg质量比对Al-Zn-Mg-Cu合金淬火敏感性的影响

采用末端淬火方法和硬度测试研究Zn与Mg质量比m(Zn)/m(Mg)对Al-(3.0~5.0)Zn-(3.5~4.5)Mg-1.0Cu(质量分数)合金淬火敏感性的影响。基于透射电子显微镜微观组织观察结果,根据Zn和Mg原子与空位的相互作用就m(Zn)/m(Mg)对淬火敏感性的影响机理进行分析和讨论。研究结果表明:m(Zn)/m(Mg)增大会降低合金的淬火敏感性,m(Zn)/m(Mg)为0.7,1.13和1.36的合金末端淬火试样的淬透深度依次增加,分别为35,65和100 mm。m(Zn)/m(Mg)增大有利于慢冷试样时效时η′沉淀强化相的均匀形核,得到数量多、细小弥散的η′沉淀强化相,提高强化效果,降低因冷却速率减小而导致的硬度下降的程度,降低淬火敏感性。     

Al-5.0Zn-3.0Mg-1.0Cu-0.1Zr合金的淬火敏感性

通过分级淬火的方法确定Al-5.0Zn-3.0Mg-1.0Cu-0.1Zr合金的时间-温度-性能(TTP)曲线,并结合7050及7085合金考察成分对淬火敏感性的影响。研究结果表明:Al-5.0Zn-3.0Mg-1.0Cu-0.1Zr合金T76状态的TTP曲线鼻尖温度为325℃,临界时间为1.554 s,99.5%的TTP曲线保温时间为100 s,合金的淬火敏感区间为200~410℃;该合金在等温保温过程中析出η相,消耗Zn和Mg,降低合金的过饱和程度,削弱后续时效强化的效果;合金时效后,在这些η相周围形成无沉淀析出区;Al-5.0Zn-3.0Mg-1.0Cu-0.1Zr合金具有较低的淬火敏感性,该合金淬火冷却速度可以选择介于7050合金冷却速度与7085合金冷却速度之间。     

基于末端淬火试验研究3种7000系铝合金的淬透性

通过末端淬火方法研究7055,7050和7085 3种铝合金厚板的淬透性,采用扫描电镜和透射电子显微镜对微观组织进行分析。研究结果表明:3种合金的淬透层深度分别约45 mm,60 mm和100 mm以上,两端的硬度分别为14%,12%和6%,3种合金的硬度与冷却速率的对数呈线性关系,曲线斜率依次减小。7055和7050合金中Zn与Mg质量比低(Mg含量高),Cu含量高,导致淬火速率低时晶内析出尺寸更大、数量更多的η平衡相,同时也促进了T相和S相的析出,时效后平衡相的周围出现明显的无沉淀析出带,导致硬度下降明显,合金的淬透性大大降低。     

淬火介质对2519铝合金抗剥落腐蚀性能的影响

采用显微硬度测试与透射电镜分析,研究淬火介质对2519铝合金抗剥落腐蚀性能的影响.结果表明:采用空气、沸水和室温水(20 ℃)淬火后,各合金在时效过程中都表现出3个阶段时效特性:欠时效、峰值时效及过时效.合金经空气淬火并峰值时效后,晶界析出相呈不连续分布,且无沉淀析出带的平均宽度为100 nm;合金经室温水淬并峰值时效后,晶界析出相呈链状连续分布,无沉淀析出带平均宽度为60 nm;经室温水(20 ℃)淬火并峰值时效后合金抗剥落腐蚀性能最好,经100 ℃水淬火并峰值时效后的合金次之,经空气淬火并峰值时效后的合金抗剥落腐蚀性能最差.     

含钪Al-Zn-Cu-Mg-Zr合金的腐蚀行为和电化学阻抗谱特征

通过晶间腐蚀、剥落腐蚀和极化曲线试验,结合电化学阻抗谱(EIS)测量,研究不同时效处理对含钪超高强Al-Zn-Cu-Mg-Zr合金的晶间腐蚀和剥落腐蚀敏感性的影响。研究结果表明:在自然时效状态下,合金腐蚀敏感性最大;人工时效处理的合金,其腐蚀敏感性随时效时间的延长而降低,相应时效态合金在EXCO溶液中恒电位极化曲线分析,也得出相同的结论。晶界析出相和晶界无沉淀析出带(PFZ)是影响合金腐蚀性能的主要因素。随着时效时间的延长,η′和S′相逐渐向平衡的η和S相转变,晶界析出相粗化并呈链状分布,PFZ变宽等均有助于降低合金的腐蚀敏感性。合金的电化学阻抗谱(EIS)演变对腐蚀类型的转变具有规律的反映,可以用来对合金的腐蚀性能进行快速、无损的检测。     

淬火转移时间对1933铝合金拉伸性能、腐蚀性能及微观组织的影响

通过常温拉伸性能测试、晶间和剥落腐蚀试验、光学显微镜及透射电子显微镜研究淬火转移时间(5～90 s)对1933铝合金锻件拉伸性能、腐蚀性能及微观组织的影响.研究结果表明:随着淬火转移时间延长,合金的拉伸性能和耐腐蚀性能均降低;当转移时间增加至90 s时,抗拉强度下降7.5％,屈服强度下降9％,伸长率下降约20％,腐蚀深度增加400％.淬火转移时间过长导致晶粒内部析出粗大的平衡η相,降低了时效强化效果;晶界无沉淀析出带宽化,降低了伸长率和耐腐蚀性能.为获得良好的综合性能,转移时应使该合金产品淬火时的温度不低于约366℃.     

自然时效对Al-Zn-Mg-Cu合金淬火敏感性的影响

采用末端淬火试验、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和差示扫描量热法研究自然时效对Al-Zn-Mg-Cu合金淬火敏感性的影响。研究结果表明:随自然时效时间的延长,合金硬度不断增加,淬火敏感性均先增加后降低;在自然时效4 320 h时,淬火敏感性达到最大,冷却速率减小导致硬度最大下降率达10.6%;当自然时效时间超过11 520 h时,淬火敏感性很低且不再变化;随自然时效时间的延长,沉淀强化相的尺寸和含量均增加,且有利于慢速冷却处形成数量更多、分布更均匀弥散的GP区,硬度升高明显,淬火敏感性很低。自然时效时间长达17 280h;该合金的沉淀强化相为GP区,未发现η′相。     

淬火水温对7B50铝合金厚板组织和强韧性的影响

采用室温拉伸测试、断裂韧性测试并结合扫描电镜及透射电镜等组织分析方法，研究淬火水温（20~60 ℃）对7B50铝合金厚板组织和强韧性的影响，并探究不同时效处理制度对淬火水温的敏感性.研究结果表明： 7B50合金的室温拉伸性能对淬火水温不敏感，但断裂韧度随淬火水温改变变化显著，当淬火水温从60 ℃降至20 ℃时，峰时效态和过时效态合金的断裂韧性分别增加12.9%和11.4%.当淬火水温较高（40 ℃和60 ℃）时，与过时效态合金相比，峰时效态合金的断裂韧性对淬火水温更敏感.透射电镜观察揭示了晶界组织的差异导致的合金断裂韧度的变化.随着淬火水温降低，淬火态合金的晶界脱溶析出相尺寸逐渐减小，并且在时效处理后使晶界析出相尺寸减小、无沉淀析出带宽度变窄，特别是峰时效态合金的晶界析出相尺寸和晶界无沉淀析出带宽度随温度变化更为显著.     

ZnAl27Cu2Mg0.01合金自然时效过程中η相的析出

本文利用X衍射仪和透射电子显微镜研究了ZnA127Cu2Mg0.01合金自然时效过程中η相的析出速度和析出方式。η相的析出主要依靠胞状析出,但在时效初期,η相也会连续析出。特别强调的是,某些晶内连续析出的η相也会作为核心使晶内胞状析出得以进行。本文还建立了η相的生长模型,定量的描述了η相的析出速度。     

高Cu/Mg比AlCuMg合金的形变诱导Ω相析出强化

通过高分辨电子显微技术(TEM)、硬度测试、拉伸性能测试等手段研究了预变形对高Cu/Mg比AlCuMg合金180℃人工时效微观结构及力学性能的影响.结果表明,相对于传统时效T6处理,冷轧预变形(10%~60%)加后续人工时效的P-T6工艺使Al-CuMg合金的屈服强度提高了32%~69%,而延伸率保持在6%~13%.TEM表征发现T6工艺时效析出相为θ′相,而P-T6工艺时效析出相为Ω相和θ′相,Ω相的径厚比远大于θ′相,且数量上占总析出相的30%~75%.相对于θ′相而言,Ω相具有更好的强化能力和热稳定性.含Mg的AlCuMg合金可通过形变诱导Ω相析出,而不含Mg的AlCu合金不管是否变形均不析出Ω相.     

Effects of Zn content on the microstructure and the mechanical and corrosion properties of as-cast low-alloyed Mg–Zn–Ca alloys

The effects of Zn content on the microstructure and the mechanical and corrosion properties of as-cast low-alloyed Mg–xZn–0.2Ca alloys (x=0.6wt%, 2.0wt%, 2.5wt%, hereafter denoted as 0.6Zn, 2.0Zn, and 2.5Zn alloys, respectively) are investigated. The results show that the Zn content not only influences grain refinement but also induces different phase precipitation behaviors. The as-cast microstructure of the 0.6Zn alloy is composed of α-Mg, Mg₂Ca, and Ca₂Mg₆Zn₃ phases, whereas 2.0Zn and 2.5Zn alloys only contain α-Mg and Ca₂Mg₆Zn₃ phases, as revealed by X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM) analyses. Moreover, with increasing Zn content, both the ultimate tensile strength (UTS) and the elongation to fracture first increase and then decrease. Among the three investigated alloys, the largest UTS (178 MPa) and the highest elongation to fracture (6.5%) are obtained for the 2.0Zn alloy. In addition, the corrosion rate increases with increasing Zn content. This paper provides an updated investigation of the alloy composition–microstructure–property relationships of different Zn-containing Mg–Zn–Ca alloys.     

挤压工艺对可生物降解 Mg–5Zn–1.5Y 镁合金显微组织及力学性能和腐蚀性能的影响

本研究分析了挤压温度和挤压比对 Mg–5Zn–1.5Y 合金的显微组织、硬度、压缩和腐蚀行为的影响。显微组织观察表明，铸造合金由α-Mg晶粒和Mg₃Zn₆Y和Mg₃Zn₃Y₂金属间化合物组成，主要位于α-Mg晶界上。较高温度下的挤压合金显示出较粗的晶粒微观结构，而以较高比率挤压的合金含有较细的微观结构，尽管在两种条件下都测量到具有较低金属间化合物的更多动态再结晶晶粒。较低温度 (340°C) 和较高比率 (1:11.5) 的组合条件提供了较高的抗压强度。然而，没有实现显着的硬度改善。挤压工艺可以降低铸造合金在模拟体液中的腐蚀率超过 80%，这主要是由于细化了微观结构。与挤压比相比，挤压温度对耐腐蚀性能的影响更为显着，挤压温度越高，耐腐蚀性能越高。     

轧制方式对镁合金生体腐蚀行为的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、浸泡质量损失和拉伸测试等手段研究了轧制方式(常规轧制和一道次高应变速率轧制)对镁合金(纯镁,Mg-4Zn,Mg-4Zn-0.3Ca和ZK60)在Hank’s溶液中腐蚀行为的影响.结果表明:与常规轧制态相比,高应变速率轧制态镁合金在长时间浸泡过程中平均腐蚀速率较低,抗拉强度下降幅度较小,耐腐蚀性能明显提高,可归因于晶粒细化、再结晶程度较高、孪晶较少和残余第二相相对粗大等;轧制态合金中第二相较少且较细小,表现为相对均匀的丝状腐蚀.     

Mg-6Zn-(Al,Ca)镁合金显微组织及力学性能

利用WD-10A电子拉伸试验机和RD2-3型蠕变试验机对Mg-6Zn-(Al,Ca)系列镁合金的力学拉伸强度及高温蠕变性能进行测试,研究其显微组织对高温性能的影响,并利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射分析等方法进行分析表征.研究结果表明,Mg-6Zn-2Al-0.3Mn(ZA62)具有较好的综合力学性能,其铸态显微组织主要由α-Mg基体和致密片状Mg51Zn20共晶相组成.少量Ca加入ZA62合金后,抑制了Mg51Zn20相的析出,并代之形成了含Ca的MgZn相和τ相.随Ca加入量增加,晶间相的数量增加,合金组织中出现另一热稳定四元Mg-Zn-Al-Ca化合物相.当w(Ca)>0.5%时,合金晶粒显著细化.随Ca含量增加,合金常温拉伸强度和塑性呈下降趋势,基体显微硬度减小.加入Ca提高了合金高温拉伸强度,改善了合金蠕变性能.在175℃/70 MPa条件下,合金蠕变性能受合金晶粒尺寸影响,随晶粒尺寸的减小,蠕变变形量增加.     

High thermal conductivity and high strength magnesium alloy for high pressure die casting ultrathin-walled components

With the rapid development of 3 C industries,the demand for high-thermal-conductivity magnesium alloys with high mechanical performance is increasing quickly.However,the thermal conductivities of most common Mg foundry alloys(such as Mg-9 wt%-lwt%Zn) are still relatively low.In this study,we developed a high-thermal-conductivity Mg-4 Al-4 Zn-4 RE-1 Ca(wt%,AZEX4441) alloy with good mechanical properties for ultrathin-walled cellphone components via high-pressure die casting(HPDC).The HPDC AZEX444...     

挤压比对低温挤压ZA15锌合金组织和力学性能的影响

利用拉伸试验和扫描电镜,研究了在150℃,挤压比对反向挤压ZA15锌合金的微观组织和力学性能的影响.结果表明:随着挤压比的增加,ZA15锌合金室温抗拉强度有所提高,但都在150 MPa以下.其伸长率在160%~180%,具有室温超塑性.这主要是由于均匀化后形成的(α+η)片层共析组织经塑性变形后转变成以η相为基体,α相呈粒状弥散分布组织.这意味着采用低温常规挤压制备ZA15锌合金即可获得室温超塑性,同时,其力学性能也能够满足热喷涂ZA15锌合金线材的新标准要求.     

Guide for Authors

<正>The journal of"Progress in Natural Science:Materials International(PROG NAT SCI-MATER)"sponsored and organized by both Chinese Materials Research Society(C-MRS)and Inter national Union of Materials Research Societies(IUMRS)started to publish     

淬火速率和锆含量对7055型铝合金晶间腐蚀的影响

研究淬火速率和锆含量对7055型铝合金晶间腐蚀的影响,并结合金相显微镜和透射电镜对其机理进行分析和讨论。结果表明:淬火速率和锆含量的增加都可提高合金的抗晶间腐蚀能力,当锆含量大于0.1%时,合金晶间腐蚀的淬火敏感性明显减小;微量锆的添加阻碍了再结晶,细化了晶粒;淬火速率的提高减小了晶界无沉淀析出带的宽度,因而提高了合金抗晶间腐蚀能力。     

化学成分对7050合金扁锭成型性能的影响

对用于生产航空材料受力厚板的7050合金扁锭的铸造工艺进行研究.由于7050合金的化学成分复杂,Cu、Zn元素含量高,Fe、Si杂质元素含量控制较低,同时扁锭的规格较大,宽厚比也较大,在铸造时具有极大的裂纹倾向,铸造成型性极差.通过对7050合金化学成分的优化,在生产允许条件下将Fe/Si比、Zn/Mg比提高到上限,Cu含量降低到下限,并且用块状Al-5Ti-1B和丝状Al-5Ti-1B进行联合晶粒细化,提高了合金的成型性,并铸造出成型的铸锭.     

均匀化处理温度对6082铝合金组织和性能的影响

采用硬度、电导率测试、金相显微镜、X线衍射、扫描电镜、透射电镜和能谱分析技术,研究均匀化温度对合金组织和性能的影响.研究结果表明:铸态合金由α-Al固溶体和非平衡共晶相组成;490～510℃均匀化,Mg2Si相从过饱和固溶体中析出,在510℃以上均匀化,随着温度的升高,Mg2Si又逐步回溶到基体中,560℃均匀化,Mg2Si相和过剩单质Si完全溶解;随着均匀化温度的升高,非平衡析出物鱼骨状共晶形态逐渐消失,针状β-AlMnFeSi溶解、断裂,转变为具有更高(Mn+Fe)/Si比值颗粒状α-Al(MnFe)Si相,析出相在高温均匀化过程中聚集、球化;560℃均匀化,析出物的连续网状结构转变成链状结构,析出物演化为等轴粒状α-Al(MnFe)Si相.均匀化过程中合金中析出弥散α-Al(MnFe)Si相;在490～560℃保温6h均匀化处理,温度升高,合金的硬度和电导率分别升高和降低.