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激光熔化沉积Al-Mg-Sc-Zr合金元素烧损及缺陷分析
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作者 刘筱 谢莉 +3 位作者 肖罡 朱必武 詹海鸿 李伟奇 《机械工程材料》 北大核心 2025年第1期59-64,共6页
在不同扫描速度(3,4,5 mm·s^(-1))下激光熔化沉积Al-Mg-Sc-Zr高强铝合金,研究了镁、钪、锆元素烧损行为及合金缺陷形成机理。结果表明:随着扫描速度增加,合金中气孔平均尺寸增大,数量增多;不同扫描速度下,合金中铝、镁、钪和锆元... 在不同扫描速度(3,4,5 mm·s^(-1))下激光熔化沉积Al-Mg-Sc-Zr高强铝合金,研究了镁、钪、锆元素烧损行为及合金缺陷形成机理。结果表明:随着扫描速度增加,合金中气孔平均尺寸增大,数量增多;不同扫描速度下,合金中铝、镁、钪和锆元素都呈均匀分布;沉积过程中钪和锆元素主要烧损形式为氧化,其烧损率不受扫描速度影响,镁元素主要烧损形式为汽化,随着扫描速度增加,激光能量密度减小,烧损率先增大后减小。 展开更多
关键词 激光熔化沉积 AL-mg-SC-ZR合金 显微组织 元素烧损 孔隙缺陷
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Si元素质量分数对高速列车用Al-Mg-Si合金MIG焊接接头微观组织与力学性能的影响
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作者 李俊 汪海 +2 位作者 袁忠禹 李欣蓓 叶凌英 《铝加工》 2025年第4期16-24,共9页
制备了Si元素质量分数分别为0.83%和1.38%的两种Al-Mg-Si合金,并开展了熔化极惰性气体保护焊(MIG)接头强度测试,结合数字图像相关(DIC)分析、电子背散射衍射(EBSD)分析和透射电子显微镜(TEM)分析等手段,研究了不同Si元素质量分数对母材... 制备了Si元素质量分数分别为0.83%和1.38%的两种Al-Mg-Si合金,并开展了熔化极惰性气体保护焊(MIG)接头强度测试,结合数字图像相关(DIC)分析、电子背散射衍射(EBSD)分析和透射电子显微镜(TEM)分析等手段,研究了不同Si元素质量分数对母材及焊接接头强度的影响。结果表明,Si元素质量分数分别为0.83%和1.38%的两种合金母材抗拉强度分别为(329.4±1.8)MPa和(377.7±2.3)MPa,MIG焊接接头抗拉强度分别为(258.6±1.9)MPa和(270.1±1.3)MPa,焊接接头系数分别为0.79±0.01和0.72±0.01。Si元素质量分数为1.38%的合金在应变为5%时,应力集中转移至热影响区(HAZ)两侧,导致合金更早发生局部变形,断后伸长率降低。时效后Si元素质量分数分别为0.83%和1.38%的两种合金母材的β″相体积分数分别为0.97%和2.16%,平均尺寸分别为2.94 nm和3.85 nm。两种合金母材析出强化贡献分别为137 MPa和202 MPa,析出强化分别提供了46%和56%的母材强度。 展开更多
关键词 Si元素质量分数 AL-mg-SI合金 MIG焊接 微观组织
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锌浴中Al、Mg元素含量对镀层组织与耐蚀性能的影响
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作者 王志斌 刘柯 +4 位作者 王胜民 侯德宝 彭斯 牛犇 章平 《表面技术》 北大核心 2025年第20期146-154,共9页
目的热镀锌批量镀工艺在生产中存在镀层结合力差、缺陷多、铝镁含量无法把控等问题。因此,采用批量镀工艺方法,借助于自主研发的无铵助镀剂和助镀处理工艺,旨在研究锌浴中Al、Mg元素含量对批量热浸镀锌铝镁镀层组织及性能的影响。方法... 目的热镀锌批量镀工艺在生产中存在镀层结合力差、缺陷多、铝镁含量无法把控等问题。因此,采用批量镀工艺方法,借助于自主研发的无铵助镀剂和助镀处理工艺,旨在研究锌浴中Al、Mg元素含量对批量热浸镀锌铝镁镀层组织及性能的影响。方法采用批量镀方法制备了不同Al、Mg含量的锌铝镁合金镀层,通过扫描电子显微镜(SEM)结合能谱分析(EDS)对镀层的微观组织结构和化学成分进行了系统表征;通过电化学极化曲线测试、中性盐雾腐蚀试验(NSS)以及全浸腐蚀实验等方法,全面评估了镀层的耐腐蚀性能;采用XRD分析了镀层的腐蚀产物。结果结果表明:在锌浴中添加Al和Mg元素后,镀层微观结构主要由富Zn相、Zn/Al/MgZn_(2)三元共晶相、Zn/MgZn_(2)二元共晶相以及Fe_(2)Al_(5)Zn_(0.8)金属间化合物相组成;随着Mg含量的增加,镀层中的Zn/Al/MgZn_(2)三元共晶相和Zn/MgZn_(2)二元共晶相增多;随着Al含量的增加,镀层厚度逐渐增加,镀层和基体界面处Fe_(2)Al_(5)Zn_(0.8)合金相层逐渐减薄并演变为分散块状分布于镀层中。随着Mg、Al含量的增加,镀层的自腐蚀电位逐渐正移,腐蚀电流密度呈下降趋势,极化阻抗逐渐增大,镀层的全浸腐蚀速率逐渐降低。通过中性盐雾腐蚀对比,锌铝镁镀层的耐蚀性优于纯锌镀层;与纯锌镀层相比,Zn-2Al-2Mg镀层的白色腐蚀产物没有发现ZnO,出现了含Mg_(2)CO_(3)的化合物,Zn_(5)(OH)_(8)Cl_(2)H_(2)O衍射峰增多。结论因此,锌浴中添加Al(0.5%~2%,质量分数)、Mg(0.5%~2%,质量分数)时,批量镀可以获得Zn/MgZn_(2)二元共晶相、Zn/Al/MgZn_(2)三元共晶相特征明显的锌铝镁镀层,且镀层的耐蚀性随着Al、Mg的添加量增多而逐渐提高。 展开更多
关键词 批量热浸镀锌 锌铝镁镀层 Al、mg元素含量 锌浴 微观组织 耐蚀性能
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混合粉末激光熔化沉积制备Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金的元素烧损行为
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作者 肖罡 李伟奇 +3 位作者 詹海鸿 谢莉 刘筱 杨钦文 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第5期68-75,共8页
分别以3种不同的混粉比例将Al-Mg-Sc-Zr合金(HS5501)与Al-Zn20合金粉末进行混合(分别采用Al-Zn Mixed-L、Al-Zn Mixed-M和Al-Zn Mixed-H表示Al-Zn20合金粉末低、中、高这3种比例),通过激光熔化沉积设备制备了新型Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金,分... 分别以3种不同的混粉比例将Al-Mg-Sc-Zr合金(HS5501)与Al-Zn20合金粉末进行混合(分别采用Al-Zn Mixed-L、Al-Zn Mixed-M和Al-Zn Mixed-H表示Al-Zn20合金粉末低、中、高这3种比例),通过激光熔化沉积设备制备了新型Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金,分析了激光熔化沉积工艺及合金粉末混粉比例对制备Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金元素烧损的影响。结果表明:通过激光熔化沉积设备混合合金粉末,成功制备了新型Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金试样,各合金元素分布均匀,并未出现元素偏析现象,但试样内出现Zn和Mg元素烧损和明显孔洞缺陷,不同质量比的Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金的孔隙率随扫描速度的降低呈现上升趋势,相同工艺参数下,Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金的孔隙率随混粉比例的增加整体呈现上升趋势。激光熔化沉积过程中形成的孔洞缺陷主要是由于熔池中残留的惰性气体或低熔点元素烧损产生金属蒸气未能及时逸出,被保留在熔池内部而形成光滑的圆形孔洞。激光熔化沉积过程中,Zn和Mg元素的烧损量与合金成分和激光能量密度直接相关,主要受合金η(MgZn 2)相和Al_(3)(Sc,Zr)相析出及其热稳定性的综合影响,以及熔池区域的热量累积和低熔点元素烧损汽化产生的金属烟雾阻碍激光对熔池直接作用的综合影响。 展开更多
关键词 激光熔化沉积 Al-Zn-mg-Sc-Zr合金 元素烧损
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Ce元素对铸态Mg-Al-Ca合金显微组织和性能的影响
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作者 张思芹 杨礼林 +1 位作者 李瑞红 赵莉萍 《特种铸造及有色合金》 北大核心 2025年第9期1436-1440,共5页
通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射分析(XRD)、电子探针(EPMA)、维氏显微硬度测试和拉伸试验等手段,研究了气体保护法熔炼制备的Mg-3Al-1.8Ca-x Ce(x=0,0.2,0.4,0.6和0.8)铸态合金的显微组织和力学性能。结... 通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射分析(XRD)、电子探针(EPMA)、维氏显微硬度测试和拉伸试验等手段,研究了气体保护法熔炼制备的Mg-3Al-1.8Ca-x Ce(x=0,0.2,0.4,0.6和0.8)铸态合金的显微组织和力学性能。结果表明,铸态Mg-3Al-1.8Ca合金的显微组织由α-Mg基体和Al_(2)Ca组成,添加稀土Ce后,合金组织出现细化,并在晶界处形成新的高熔点Al_(11)Ce_(3)相。随着Ce含量增加,合金的硬度和室温力学性能先升高后降低,Ce添加量为0.6%的铸态Mg-3Al-1.8Ca合金的力学性能理想。 展开更多
关键词 mg-Al-Ca合金 Ce元素 显微组织 力学性能
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Ni元素和Y元素对烧结Mg基体组织和性能的影响
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作者 闫佳华 鲁若鹏 +3 位作者 侯华 焦俊欢 周林东 赵宇宏 《精密成形工程》 北大核心 2025年第5期31-39,共9页
目的探究单独添加Ni和Y元素对烧结纯Mg显微组织的影响,并对比添加合金元素前后合金阻尼性能的差异,以期获得更高阻尼材料的研究方法。方法对粉末进行高能球磨处理,利用放电等离子烧结炉使粉末在480℃下保温6 min,以制备试样,分别得到了... 目的探究单独添加Ni和Y元素对烧结纯Mg显微组织的影响,并对比添加合金元素前后合金阻尼性能的差异,以期获得更高阻尼材料的研究方法。方法对粉末进行高能球磨处理,利用放电等离子烧结炉使粉末在480℃下保温6 min,以制备试样,分别得到了纯Mg、Mg-2Ni和Mg-2Y(质量分数)试样。通过扫描电子显微镜(SEM)对合金的微观组织进行了表征。对所有试样进行了密度和硬度测试,采用万能力学试验机测试了合金的力学性能,并用动态机械分析仪(DMA)检测材料的阻尼性能。结果与纯Mg试样相比,Mg-Ni和Mg-Y合金中因球磨产生了更多的长条状晶粒和沿晶界分布的合金元素,使材料的强度增加。Mg-Ni和Mg-Y合金的第二相分别为Mg2Ni和Mg24Y5。纯Mg试样的阻尼性能最优。由于添加元素的分布差异,在低应变下,Mg-Y合金比Mg-Ni拥有更高的阻尼值,而在高应变下,Mg-Ni合金比Mg-Y合金拥有更好的阻尼性能。结论球磨工艺产生的长条状晶粒会对合金起到强化效果,而且会增加材料内部的缺陷,对提高材料的强度和阻尼有明显作用。在高应变下,Mg-Ni合金比Mg-Y合金拥有更高的阻尼性能,且Mg-Y合金的阻尼值也符合高阻尼范围。 展开更多
关键词 烧结 球磨 元素分布 阻尼性能 mg-Ni和mg-Y合金
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Sc含量及热处理对Al-Si-Cu-Mg合金组织及热学性能的影响
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作者 徐升亮 廖凯 +1 位作者 杨湘杰 郭洪民 《材料导报》 北大核心 2025年第11期235-242,共8页
随着通信技术和无人驾驶技术的快速进步,电子设备的集成度持续提升,对电子封装材料的性能需求也随之增加。本工作研究了稀土元素Sc的含量以及热处理对Al-Si-Cu-Mg合金组织和热学性能的影响,旨在确定最佳的Sc添加量和热处理工艺,以制备... 随着通信技术和无人驾驶技术的快速进步,电子设备的集成度持续提升,对电子封装材料的性能需求也随之增加。本工作研究了稀土元素Sc的含量以及热处理对Al-Si-Cu-Mg合金组织和热学性能的影响,旨在确定最佳的Sc添加量和热处理工艺,以制备出具有低热膨胀系数和高导热性能的铝硅合金。研究结果表明,适量Sc的添加能够有效细化Al-20Si-2Cu-0.3Mg合金中的初生硅相和共晶硅相,从而降低Al-20Si-2Cu-0.3Mg-xSc合金的热膨胀系数。通过热处理,共晶硅的形貌得到了进一步优化,使得合金在保持低热膨胀系数的同时还能具备较高的导热系数和电导率。在30~300℃下,经过热处理的Al-20Si-2Cu-0.3Mg-0.2Sc合金的平均热膨胀系数为17.58×10^(-6) K^(-1),导热系数达到131.05 W/(m·K),电导率为22.07%IACS。本研究揭示了Sc含量和热处理对Al-Si-Cu-Mg合金组织的影响机制,并探讨了微观组织对热学性能的影响规律,可为未来低膨胀、高导热铝硅合金的设计提供了参考。 展开更多
关键词 Sc元素 AL-SI-CU-mg合金 热膨胀性能 导热性能 热处理
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稀土元素Ce对Mg-3Al-Zn-0.2Ca合金显微组织与力学性能的影响
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作者 徐玉棱 韩福年 +3 位作者 王文礼 顾军 张明 张以胜 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第9期68-78,共11页
研究了不同含量的稀土元素铈(Ce)对含钙(Ca)的镁铝锌合金(Mg-3Al-Zn-0.2Ca)显微组织与力学性能的影响。结果表明:铸态Mg-3Al-Zn-0.2Ca合金显微组织由α-Mg基体、β-Mg_(17)Al_(12)相和Al_(2)Ca相组成;加入Ce元素后,合金中的β-Mg_(17)Al... 研究了不同含量的稀土元素铈(Ce)对含钙(Ca)的镁铝锌合金(Mg-3Al-Zn-0.2Ca)显微组织与力学性能的影响。结果表明:铸态Mg-3Al-Zn-0.2Ca合金显微组织由α-Mg基体、β-Mg_(17)Al_(12)相和Al_(2)Ca相组成;加入Ce元素后,合金中的β-Mg_(17)Al_(12)相数量减少,组织细化,并形成Al_(11)Ce_(3)新相,同时Al_(2)Ca相在晶界处以片层状分布,Al_(11)Ce_(3)相在α-Mg基体和晶界处均有析出并呈针状;随着Ce元素含量的增加,Al_(2)Ca相减少,由较粗的片层状变为短条状;含0.12mass%Ce的合金在室温下表现出最优的综合力学性能,极限抗拉强度为152MPa,抗压强度为335MPa,伸长率为7.8%,硬度为83.86HV0.1。 展开更多
关键词 mg-3Al-Zn-0.2Ca合金 Ce元素 Ca元素 显微组织 力学性能
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硅酸盐岩地表风化过程中矿物转变及Mg-Li元素迁移行为:对高Mg/Li盐湖卤水成因的启示
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作者 黄曦光 李建森 +4 位作者 朱欣桐 李翔 包昕玥 李兴东 张永兴 《盐湖研究》 2025年第4期91-100,共10页
锂是保障我国新能源产业发展的核心战略资源。我国青藏高原盐湖中蕴含大量的卤水型锂资源,然而柴达木盆地盐湖卤水高Mg/Li的特点增加了提锂成本,限制了盐湖资源的高效开发利用。硅酸盐矿物在地表风化过程中通常不会发生一致性溶解,而是... 锂是保障我国新能源产业发展的核心战略资源。我国青藏高原盐湖中蕴含大量的卤水型锂资源,然而柴达木盆地盐湖卤水高Mg/Li的特点增加了提锂成本,限制了盐湖资源的高效开发利用。硅酸盐矿物在地表风化过程中通常不会发生一致性溶解,而是释放出一定元素的同时形成次生矿物。因此,盐湖物源区风化过程中原生矿物向次生矿物转化行为以及Mg和Li在原生矿物和次生矿物的赋存形式对盐湖Mg/Li有着重要的控制作用。在风化过程中,富镁原生矿物遵循以下路径演化:原生矿物→滑石/三八面体蒙皂石/三八面体蛭石+铁(氢)氧化物→二八面体蒙皂石/二八面体蛭石+铁(氢)氧化物→高岭石/埃洛石+铁(氢)氧化物→三水铝石+铁(氢)氧化物。Mg和Li主要赋存在原生矿物的结构晶格内。而在次生矿物中,Mg和Li可以以三种形式存在:(1)结构单元层八面体片内与氧原子或羟基配位;(2)层间以吸附态存在;(3)矿物边缘以吸附态存在。Mg和Li在滑石中主要赋存于结构单元层中,在蒙皂石和蛭石中赋存于结构单元层与层间,在铁(氢)氧化物、高岭石、埃洛石与三水铝石中以吸附态赋存在矿物边缘。原生矿物水解过程中Mg和Li以原生矿物的Mg、Li比例排出。多数情况下,风化产生的滑石/三八面体蒙脱石或蛭石结构继承自原生矿物,其结构层内Mg/Li与原生矿物相似。而无论是在层间还是边缘位置,Mg相较Li均更难被黏土矿物吸附。因此,盐湖流域区硅酸盐岩风化会产生比自身Mg/Li更高的流体,从而对盐湖卤水高Mg/Li的形成在物源上起到重要作用。 展开更多
关键词 盐湖卤水 mg/Li 岩石风化 黏土矿物 元素迁移
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Mn含量对铸造Mg-10Gd-2Y-1Zn镁合金组织和力学性能的影响
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作者 刘力瑞 程仁菊 +3 位作者 王海军 邓代亿 吴夏 朱海娥 《稀有金属》 北大核心 2025年第9期1306-1316,共11页
本文采用铸造工艺通过在Mg-10Gd-2Y-1Zn镁合金中添加不同含量的Mn元素,研究了Mn元素对该铸造合金在铸态和时效态下的显微组织和力学性能的影响。结果表明,Mn元素的添加并未在合金中形成新相,但Mn的添加降低了合金固相中Gd和Y的溶质浓度... 本文采用铸造工艺通过在Mg-10Gd-2Y-1Zn镁合金中添加不同含量的Mn元素,研究了Mn元素对该铸造合金在铸态和时效态下的显微组织和力学性能的影响。结果表明,Mn元素的添加并未在合金中形成新相,但Mn的添加降低了合金固相中Gd和Y的溶质浓度从而促进第二相的析出,同时降低合金的晶粒尺寸和第二相尺寸,从而提高合金的力学性能和晶粒细化效果。具体来说,当Mn含量为0.6%时,合金的晶粒尺寸最小,与未添加Mn的晶粒尺寸对比细化了41.3%,且在时效态下合金的抗拉强度和屈服强度分别为(272±9) MPa和(171±5) MPa,比未添加Mn元素合金的时效态抗拉强度和屈服强度分别提高了20 MPa和28 MPa。但当Mn含量过多时,合金的力学性能提升和晶粒细化效果则会下降,这可能是因为过多的Mn元素会造成α-Mn聚集,从而导致第二相析出的尺寸增大、晶粒尺寸增加以及合金的力学性能下降。因此,合适的Mn含量能够有效提高合金的力学性能和晶粒细化效果,但过多的添加则会造成不利影响。本文研究结果为高强韧镁合金的进一步研究和应用提供了一定的理论基础。 展开更多
关键词 镁合金 MN元素 mg-GD-Y合金 力学性能 显微组织
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Mg-Bi合金中粒子激发再结晶的晶体塑性有限元分析
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作者 尤建伟 要玉宏 +1 位作者 刘江南 高波 《功能材料》 北大核心 2025年第4期4156-4163,共8页
在使用光学显微镜(OM)、电子背散射衍射表征(EBSD)等方法研究挤压态Mg-6Bi合金微观组织、力学性能以及晶粒细化机制的基础上,采用晶体塑性有限元法建立了Mg-6Bi合金中两种不同形状的第二相颗粒(Mg3Bi2)三维代表性体积单元,模拟Mg3Bi2相... 在使用光学显微镜(OM)、电子背散射衍射表征(EBSD)等方法研究挤压态Mg-6Bi合金微观组织、力学性能以及晶粒细化机制的基础上,采用晶体塑性有限元法建立了Mg-6Bi合金中两种不同形状的第二相颗粒(Mg3Bi2)三维代表性体积单元,模拟Mg3Bi2相周围的应力应变分布、累积滑移剪切应变和粒子激发再结晶现象。结果表明,Mg-6Bi合金具有良好的塑性,断后伸长率达34.8%。随着变形进行,含球状和长条状Mg3Bi2相的Mg-Bi合金的基面滑移系、柱面滑移系、锥面〈a〉滑移和〈c+a〉均被不同程度的激活,不同滑移系的累积剪切应变均增大,且锥面〈c+a〉滑移在塑性变形中发挥着主要作用。Mg3Bi2相周边位错密度最大,形成颗粒变形区域,该区域对晶粒动态再结晶具有明显的促进作用,即PSN机制。其中,球状Mg3Bi2相周围出现的“羽流”状颗粒变形区域与晶格旋转和晶格畸变相关。 展开更多
关键词 mg-Bi合金 粒子激发再结晶 晶体塑性 有限元模拟
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Ce元素对挤压态Mg-Al-Ca合金显微组织和性能的影响
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作者 王冰涵 张思芹 +2 位作者 杨礼林 李瑞红 赵莉萍 《内蒙古科技大学学报》 2025年第3期205-210,共6页
Mg-Al-Ca合金因晶粒粗大导致强度低,难以满足工程结构件的需求。通过采用金相显微镜、扫描电镜观察、X射线衍射分析、维氏显微硬度测试和拉伸试验等方式,研究稀土Ce元素对挤压态Mg-3Al-1.8Ca-xCe(x=0.00%、0.20%、0.40%、0.60%,质量分数... Mg-Al-Ca合金因晶粒粗大导致强度低,难以满足工程结构件的需求。通过采用金相显微镜、扫描电镜观察、X射线衍射分析、维氏显微硬度测试和拉伸试验等方式,研究稀土Ce元素对挤压态Mg-3Al-1.8Ca-xCe(x=0.00%、0.20%、0.40%、0.60%,质量分数)合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明:均匀化态合金由α-Mg基体和网状Al_(2)Ca第二相组成,添加0.60%Ce后,二次枝晶间距降低了28.20%,合金组织得到细化。合金经过热挤压后,粗大第二相被破碎成颗粒状并呈流线型分布,可以提升合金强度和延伸率。随着Ce含量的增加,合金的室温拉伸性能和硬度逐渐升高,较未添加稀土合金,挤压态Mg-3Al-1.8Ca-0.6Ce合金的抗拉强度提升了4.20%,延伸率提高了30.00%,抗拉强度、屈服强度分别为328.70、283.10 MPa,延伸率为8.60%、硬度为73.70 HV。 展开更多
关键词 mg-Al-Ca合金 Ce元素 热挤压 显微组织 力学性能
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强化固溶对Al-Mg-Si-Sn合金时效行为的影响
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作者 柳旭 刘春辉 +2 位作者 马培培 湛利华 尹焯炀 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期55-67,共13页
使用维氏显微硬度计、透射电子显微镜(TEM)研究固溶温度对Al-Mg-Si-Sn合金的时效硬化行为和微观结构的影响。研究结果表明:将固溶处理(ST)温度从560℃提高到590℃(强化固溶温度)显著延缓了Al-Mg-Si-Sn合金的自然时效(NA),合金固溶淬火后... 使用维氏显微硬度计、透射电子显微镜(TEM)研究固溶温度对Al-Mg-Si-Sn合金的时效硬化行为和微观结构的影响。研究结果表明:将固溶处理(ST)温度从560℃提高到590℃(强化固溶温度)显著延缓了Al-Mg-Si-Sn合金的自然时效(NA),合金固溶淬火后,自然时效硬度峰值时间从3 d延缓到13 d,然而,强化固溶没有明显改变人工时效(AA)样品的峰时效态析出相的尺寸和峰值硬度;空位占比大于1的Sn-空位复合体更加稳定,说明强化固溶通过同时提高空位浓度和Sn的溶解度,增强Sn元素对空位的束缚,从而延缓自然时效团簇的形成;人工时效强化相主要为在含Sn团簇上异质形核形成的β"/β'复合相;由于强化固溶只能略微增加Sn的溶解度,因此,对峰值时效析出的影响很小;Sn元素的不同作用机制导致强化固溶对自然时效和人工时效产生不同影响。 展开更多
关键词 AL-mg-SI合金 固溶处理 Sn元素 自然时效 时效析出
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Mg-5.0Zn-xCa合金的微观组织与力学性能研究
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作者 张立生 王小巩 《热加工工艺》 北大核心 2025年第5期86-89,共4页
通过金属型铸造制备了Mg-5.0Zn-xCa(x=0、0.25、0.50)合金,并进行了均匀化处理和热挤压变形。采用OM、SEM、EDS、拉伸试验等手段,研究了Ca对Mg-5.0Zn-xCa合金微观组织与力学性能的影响。结果表明:随着Ca含量的增加,铸态Mg-5.0Zn-xCa合... 通过金属型铸造制备了Mg-5.0Zn-xCa(x=0、0.25、0.50)合金,并进行了均匀化处理和热挤压变形。采用OM、SEM、EDS、拉伸试验等手段,研究了Ca对Mg-5.0Zn-xCa合金微观组织与力学性能的影响。结果表明:随着Ca含量的增加,铸态Mg-5.0Zn-xCa合金中的MgZn相逐渐减少,Ca_(2)Mg_(6)Zn_(3)相含量和尺寸逐渐增加,晶粒尺寸逐渐增大。铸态Mg-5.0Zn-0.50Ca合金中Ca2Mg6Zn3相呈断续网状结构。Ca元素的加入,可以明显细化挤压态Mg-5.0Zn-xCa合金的晶粒。随着Ca含量的增加,挤压态Mg-5.0Zn-xCa合金的晶粒尺寸逐渐减小,强度逐渐升高,伸长先升高后降低。挤压态Mg-5.0Zn-0.50Ca合金的强度最大,Mg-5.0Zn-0.25Ca合金的塑性最佳,伸长率达到25.4%。 展开更多
关键词 mg-Zn-Ca合金 Ca元素 组织 力学性能
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Ce、Gd和Nd对Mg-9Li-xRE-0.4Zr-(3Y)合金组织及力学性能的影响
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作者 赵大志 周晨 +4 位作者 廖启宇 胡文义 宝磊 李勤学 乐启炽 《铸造》 2025年第8期1087-1093,共7页
通过添加Ce、Gd、Nd及复合添加Y设计9种新型Mg-9Li-xRE-0.4Zr-(3Y)(x=5、10)合金,采用模铸及热挤压工艺制备试样,研究分析了稀土元素对Mg-9Li-0.4Zr合金铸态组织及挤压态微观组织和力学性能的影响。研究发现:随着Ce、Gd和Nd含量增加,对... 通过添加Ce、Gd、Nd及复合添加Y设计9种新型Mg-9Li-xRE-0.4Zr-(3Y)(x=5、10)合金,采用模铸及热挤压工艺制备试样,研究分析了稀土元素对Mg-9Li-0.4Zr合金铸态组织及挤压态微观组织和力学性能的影响。研究发现:随着Ce、Gd和Nd含量增加,对合金凝固组织具有细化作用,改变白色稀土相存在形式及形貌,共晶组织增多,Gd对合金基体组织细化效果较好,呈蔷薇状分布;添加Gd+Y,合金组织细化并熟化,呈近等轴晶分布,有效改善合金基体形貌。Ce、Gd和Nd含量对合金变形强度影响不明显,伸长率明显提高,其中Gd含量10%时,伸长率达到52.2%;Y可增加合金变形组织发生动态再结晶的趋势,起到细晶强化作用,添加10%Gd+3%Y,可获得分布较均匀的变形组织,颗粒状共晶相增多,使合金变形组织塑性降低,合金依然具有较高的抗拉强度和伸长率,分别为147 MPa和39.1%,具有良好的塑性变形能力。 展开更多
关键词 mg-9Li合金 微观组织 稀土元素 再结晶 力学性能
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稀土元素对Mg-Al-Zn系镁合金组织与性能影响研究进展
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作者 张文轩 王洋 +2 位作者 王思维 刘得志 宁江利 《金属加工(热加工)》 2025年第5期132-137,142,共7页
Mg-Al-Zn系镁合金作为Mg-Al系镁合金中发展较为广泛的一个分支,凭借其优异的综合性能,展现出良好的应用前景。在众多改性手段中,合金化与微合金化技术因其显著的效果而受到学者们的广泛关注。综述了La、Nd、Pr、Y和Gd等常见稀土元素对Mg... Mg-Al-Zn系镁合金作为Mg-Al系镁合金中发展较为广泛的一个分支,凭借其优异的综合性能,展现出良好的应用前景。在众多改性手段中,合金化与微合金化技术因其显著的效果而受到学者们的广泛关注。综述了La、Nd、Pr、Y和Gd等常见稀土元素对Mg-Al-Zn系镁合金显微组织与力学性能的影响,并深入探讨了这些稀土元素改性Mg-Al-Zn系镁合金的优缺点及未来发展方向。 展开更多
关键词 镁合金 mg-Al-Zn系合金 合金化 稀土元素
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铸造发动机用Mg-3.5Al-RE镁合金的组织与性能研究 被引量:1
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作者 刘祥 林波 +3 位作者 宁萍 任飞 迟成飞 赵鹏展 《稀土》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期130-138,共9页
采用真空熔炼+压铸的方法制备了Mg-3.5Al-RE镁合金(RE=La、Ce和Nd)和Mg-3.5Al-3Nd-0.9Zn-0.15Mn镁合金,研究了稀土元素和微量Zn、Mn元素对压铸镁合金物相组成、显微组织、力学性能、导热性能和流动性能的影响。结果表明,压铸Mg-3.5Al-R... 采用真空熔炼+压铸的方法制备了Mg-3.5Al-RE镁合金(RE=La、Ce和Nd)和Mg-3.5Al-3Nd-0.9Zn-0.15Mn镁合金,研究了稀土元素和微量Zn、Mn元素对压铸镁合金物相组成、显微组织、力学性能、导热性能和流动性能的影响。结果表明,压铸Mg-3.5Al-RE镁合金主要由α-Mg基体、短棒状/鱼骨状Al_(11)RE_(3)或颗粒状Al_(2)RE相组成,平均晶粒尺寸从大至小顺序为:RE=La>RE=Ce>RE=Nd,抗拉强度、断后伸长率从高至低顺序为:RE=Nd>RE=Ce>RE=La,导热系数从高至低顺序为RE=Ce>RE=La>RE=Nd,RE=Nd时压铸镁合金具有最佳的综合拉伸性能。在Mg-3.5Al-RE镁合金中添加Zn和Mn元素后,镁合金中短棒状/鱼骨状Al_(11)Nd_(3)相明显较压铸Mg-3.5Al-3Nd镁合金少、颗粒状Al_(2)Nd相尺寸增大,室温拉伸性能与Mg-3.5Al-3Nd镁合金相当,显微硬度提高了7.02%,导热系数减小,流动长度增大。 展开更多
关键词 压铸mg-3.5Al-RE镁合金 稀土元素 显微组织 流动性 导热性 力学性能
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Mg、Si含量对Al-Cu-Mg-Ag-Si合金析出相的影响 被引量:2
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作者 胡奇 郭一鸣 +3 位作者 章立钢 刘立斌 杨佳琳 高畅 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第1期143-146,共4页
研究了Mg、Si元素含量对Al-Cu-Mg-Ag-Si合金实际析出相种类及性能的影响。结果表明,Al-Cu-Mg-Ag-Si合金中高Mg含Si合金析出了大量S相和粗大的第二相;低Mg低Si合金中析出了常见的θ相和Ω相;低Mg含Si合金中出现了6系铝合金中常见的σ相... 研究了Mg、Si元素含量对Al-Cu-Mg-Ag-Si合金实际析出相种类及性能的影响。结果表明,Al-Cu-Mg-Ag-Si合金中高Mg含Si合金析出了大量S相和粗大的第二相;低Mg低Si合金中析出了常见的θ相和Ω相;低Mg含Si合金中出现了6系铝合金中常见的σ相和β″相等多种析出相,且具有非常细小弥散的θ相,为合金提供了良好的强化效果。Si和Mg的存在均极大地改变了合金的析出序列,无法通过增加Mg含量抵消Si的作用。Si的加入显著抑制了Ω相的析出,而大幅增加Mg含量则会促进S相的析出。 展开更多
关键词 铝合金 AL-CU-mg-AG 析出相 硅元素 镁元素
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Mg/Al双金属固相复合界面特征与性能 被引量:1
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作者 王春晖 李昕童 +3 位作者 钱凌云 付华栋 程兰月 孙朝阳 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期2217-2228,共12页
Mg/Al双金属层状复合材料因兼具镁合金低密度和铝合金耐腐蚀的特性,在轻量化与高性能成形制造方面应用需求巨大.而金属材料接触面在固态下直接结合的双金属固相复合工艺,因避免了液–液复合或液–固复合中氧化、夹杂等缺陷对复合材料性... Mg/Al双金属层状复合材料因兼具镁合金低密度和铝合金耐腐蚀的特性,在轻量化与高性能成形制造方面应用需求巨大.而金属材料接触面在固态下直接结合的双金属固相复合工艺,因避免了液–液复合或液–固复合中氧化、夹杂等缺陷对复合材料性能的影响,在双金属复合技术中具有显著的优势.为阐明Mg/Al双金属固相复合过程中热变形条件对复合界面特征和性能的影响规律,开展了变形温度300~430℃、应变率5×10^(-3)~1 s^(-1)和变形量20%~40%条件下的热压缩复合实验,采用扫描电镜、能谱仪和维氏硬度仪获得了复合界面的微观形貌、元素和硬度的分布规律.结果表明:随着应变率降低、变形量增加和变形温度升高,元素扩散时间增长、扩散能力增强,过渡区总厚度增加,形成了Mg_(17)Al_(12)相和Al_(3)Mg_(2)相组成的高硬度金属间化合物层.在此基础上,通过建立金属间化合物层的厚度演化模型,结合双金属冶金结合的临界变形量计算公式,构建了Mg/Al双金属复合界面特征随热变形条件演化图.计算结果说明:较高温度(>400℃)和较高应变率(~1 s^(-1))的变形条件在保证Mg/Al双金属冶金结合同时,可以抑制金属间化合物层的出现和长大,从而有助于良好复合界面的实现. 展开更多
关键词 mg/Al双金属 复合界面 元素扩散 微观组织 厚度演化模型
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Study of rare earth element effect on microstructures and mechanical properties of an Al-Cu-Mg-Si cast alloy 被引量:5
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作者 WAN Weiwei HAN Jianmin LI Weijing WANG Jinhua 《Rare Metals》 SCIE EI CAS CSCD 2006年第z2期129-132,共4页
The improvements of microstructures and properties of a high strength aluminum cast alloy were studied. The effects of rare earth elements on the microstructures and mechanical properties of the high strength cast all... The improvements of microstructures and properties of a high strength aluminum cast alloy were studied. The effects of rare earth elements on the microstructures and mechanical properties of the high strength cast alloy Al-Cu-Mg-Si were investigated. The result shows that the addition of rare earth elements can change the microstructures in refining the grain size of the alloy and making the needle-like and laminar eutectic Si to a granular Si. With the increase of the rare earth, the tensile strength and elongation of the alloy increase first and then fall down. The mechanical properties of the alloy will reach the highest value when the content of rare earth elements is about 0.7%. 展开更多
关键词 high strength aluminum cast alloy Al-Cu-mg-Si rare earth elements MICROSTRUCTURE mechanical properties
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