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Mg-xZn-2Y 合金的热裂敏感倾向性

中国有色金属学报(英文版) doi:10.1016/S1003-6326(16)64443-6

采用具有测力传感器和数据采集系统的约束棒实验装置研究 Zn 含量(0,0.5%,1.5%和4.5%)对 Mg?2%Y合金热裂敏感倾向性的影响。实验结果表明，不添加 Zn 元素的合金热裂敏感倾向性最小。随着 Zn 含量的增加， Mg?2%Y 合金的热裂敏感倾向性增强，当 Zn 含量为1.5%时达到最大值，然后随着 Zn 含量的进一步增加热裂敏感倾向性降低。在凝固过程中，由于 Mg?1.5Zn?2Y 合金具有较大的收缩力下降和凝固收缩力释放率，导致该合金的热裂敏感倾向最大。Mg?xZn?2Y 系合金的热裂纹是沿着枝晶或晶界萌生和扩展的。通过 ProCAST 软件模拟合金的热裂敏感倾向性与实验结果一致。

关键词: Mg-xZn-2Y 合金 , 热裂敏感倾向性 , 凝固收缩力 , 数值模拟

轧制AZ31镁合金板材(4mm)动态压缩性能与失效行为

刘正 , 董阳 , 毛萍莉 , 于金程

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.02.010

为了研究轧制AZ31镁合金板材(4mm)在高应变速率下的动态力学性能和失效行为,采用分离式霍普金森压杆装置(SHPB)在室温下应变速率为500～2600s-1范围内对其进行了动态压缩实验,并利用金相显微镜(OM)和扫描电镜(SM)对冲击后的试样进行了显微分析.探讨了轧制AZ31镁合金板材沿轧制方向(RD)、横向(TD)和法向(ND)的动态压缩性能和失效行为.结果表明:轧制AZ31镁合金4mm板材动态压缩性能存在各向异性.沿RD和TD方向压缩的动态性能相同,沿ND方向压缩的动态断裂强度最大.AZ31镁合金4mm板材的动态压缩断裂机制为解理断裂.变形机制为沿RD和TD方向高速压缩时,{101-2}<112-0>拉伸孪晶参与变形;沿ND方向高速压缩时,{101-1}<112-0>压缩孪晶参与变形.

关键词: AZ31镁合金 , SHPB , 高应变速率 , 动态力学性能 , 失效行为

Evolution of microstructure and tensile properties of extruded Mg-4Zn-1Y alloy

李吉宝 , 王峰 , 毛萍莉 , 刘正

稀土学报(英文版) doi:10.1016/S1002-0721(14)60202-7

关键词:

AZ31镁合金中绝热剪切带的组织演变规律

毛萍莉 , 刘超 , 刘正 , 席通 , 董阳

稀有金属材料与工程

为了深入了解镁合金绝热剪切带与裂纹的关系,进而揭示镁合金在高速冲击载荷作用下局部变形绝热剪切的组织演变规律,采用分离式Hopkinson压杆对AZ31镁合金的帽状式样进行冲击压缩实验,而后利用光学显微镜,扫描电镜和维氏硬度计分别对冲击后的AZ31试样进行分析.结果表明,绝热剪切带形成于最大剪应力方向,随着冲击载荷的不断增加,沿着切应力方向上的微孔洞和微裂纹不断长大,直至彼此相互连接成裂纹,最终导致材料的断裂.经对剪切带及周围组织维氏硬度的测量发现,剪切带内细小晶粒区的硬度明显高于周围组织.

关键词: 分离式Hopkinson压杆 , 高应变速率 , 绝热剪切带 , 微孔洞 , 裂纹

7075铝合金对AZ91镁合金组织和性能的影响

毛萍莉 , 杨春海 , 张越 , 王峰 , 刘正

稀有金属材料与工程

为了研究7075铝合金对AZ91镁合金组织与性能的影响,采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、万能材料试验机研究了AZ91镁合金的显微组织与力学性能.结果表明:向AZ91镁合金中加入7075铝合金可使该合金的铸态组织明显细化,当7075铝合金含量超过4％(质量分数,下同)时,AZ91镁合金铸态组织中Mg17Al12相数量明显减少,并且组织中生成了A16Mn新相.合金抗拉强度与延伸率随着7075铝合金加入量的增加而提高,当7075铝合金的加入达到4％,其抗拉强度与延伸率达到最大值,分别为186 MPa和8.2％.

关键词: AZ91镁合金 , 7075铝合金 , 显微组织 , 力学性能

真空压铸Mg-7Al(-2Sn)合金组织性能研究及第一性原理计算

王峰 , 孙士杰 , 毛萍莉 , 刘正 , 安帅杰

稀有金属材料与工程

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析、X射线衍射、差热分析及拉伸试验比较分析了2％ Sn(质量分数)对真空压铸和固溶态Mg-7Al合金的组织与力学性能的影响.结果表明,向Mg-7Al合金中添加2％ Sn元素后,能够细化晶粒,抑制Mg17Al12相的生长,在组织中形成新相Mg2Sn,其以颗粒状弥散分布于基体中;固溶处理后Mg-7Al合金中第二相数目明显减少,AT72合金基体中仍存在细小颗粒状Mg2Sn.由于合金组织细化、第二相数量的增加,Mg17Al12相形貌改善以及具有良好热力学性质的Mg2Sn相的析出的综合作用,使得AT72合金表现出比Mg-7Al合金更好的室温及高温拉伸力学性能;固溶处理后的AT72合金表现出更为优异的力学性能,主要强化机制包括:固溶强化和弥散强化.此外,利用第一性原理计算从微观理论角度探讨了Sn合金化Mg-7Al合金力学性能改善的原因.

关键词: Mg-Al合金 , 合金化 , 显微组织 , 力学性能 , 第一性原理

镁合金高速冲击载荷下的变形行为研究进展

毛萍莉 , 刘正 , 王长义 , 王峰

材料导报

概述了国内外对镁合金在高应变率加载条件下的力学行为及其高速变形时组织中绝热剪切带形成机制的研究现状,归纳了在镁合金动态力学行为及微观变形机制方面以及镁合金中形成绝热剪切带带内组织成因研究方面存在的不足.基于此,提出了镁合金动态力学行为及其在动态变形过程中微观组织演变机制的研究重点,并指出了进一步尚需开展的工作.

关键词: 镁合金 , 高应变速率 , 变形行为 , 绝热剪切带 , 微观变形机制

AM60镁合金方向盘骨架压铸充型过程数值模拟

毛萍莉 , 金锐 , 周乐 , 刘正

材料与冶金学报 doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2010.03.010

利用仿真软件FLOW-3D,对镁合金汽车方向盘骨架进行模拟.使用正交实验分析方法确定了压射速度、模具温度、浇注温度改变时压铸件产生缺陷百分比的变化.进行多组正交试验后,在优化的工艺参数下,观察液态镁合金充型及凝固过程中流场和温度场的分布情况,预测缺陷出现的部位,以寻求最佳的工艺参数,从而使铸造工艺和模具的设计得到了优化.模拟结果表明:最优的压射速度应为2.34 m/s,模具初温为220℃,浇注温度为700℃,能达到最佳充型效果.

关键词: 镁合金 , 方向盘骨架 , 数值模拟

Mg-Al-Sn-Y合金中二元相的电子结构与弹性性质的第一原理计算

刘正 , 鞠阳 , 毛萍莉 , 于波 , 王峰

稀有金属材料与工程

采用基于密度泛函理论的CASTEP程序包,计算了Mg-Al-Sn-Y合金中Mg17Al12,Mg2Sn和A12Y相的结构稳定性、电子结构和弹性性能等.合金形成热△H和结合能Ecoh的计算结果表明,Al2Y相具有最强的合金化能力与体系结构稳定性.电子结构的分析结果解释了这3种金属间化合物的结构稳定性机制和脆性本质.计算出了Mg17Al12,Mg2Sn和Al2Y三相的3个独立的弹性常数,并进一步得出了体模量、剪切模量、杨氏模量、泊松比等.分析表明Mg17Al12,Mg2Sn和Al2Y三相均为脆性相,其中Al2Y最脆且最硬.

关键词: 镁合金 , 第一原理 , 结构稳定性 , 电子结构 , 弹性性质