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Sm、Ti复合变质对AM60合金显微组织和力学性能的影响

张金山 , 姬国强 , 邱彬 , 赵高瞻 , 王星 , , 蒋辉 , 孙勇

稀有金属材料与工程

采用XRD、OM和SEM等手段研究AM60合金中加入Sm和Ti后的组织和性能,并分别分析Sm和Ti对合金组织和性能的影响.结果表明,适量加入Sm和Ti都可以使合金组织得到极大地细化,减少了β相的析出,加入Ti后合金有少量的Al3Ti生成;Sm、Ti的复合加入则形成颗粒状Al2Sm、Mg41Sm5相和晕圈状球形化合物Al18Ti2Mg3,Ti的变质作用和适当的T6处理使合金中的杆状相钝化或者消失,粗大颗粒相变得圆整细小.复合添加比单独添加得到更优的力学性能,同时加入1.0%Sm和0.4%Ti,合金室温抗拉强度和伸长率分别达到226 MPa和6.7%,比母合金分别提高了34.5%和39.6%; 200℃高温抗拉强度和伸长率分别达到170 MPa和10.4%,比母合金分别提高53.2%和82.5%.T6处理可以进一步提高该合金的力学性能.

关键词: 镁合金 , Sm , Ti , 显微组织 , 力学性能 , 复合变质

Sm对AM60合金显微组织和力学性能的影响

张金山 , 姬国强 , 王星 , 张照光 , 许春香 , 王红霞 , , 孙勇

稀有金属材料与工程

借助光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和DNS100电子万能试验机研究AM60合金中加入Sm后的显微组织和力学性能,并分析Sm对合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,添加元素Sm可以细化镁合金的晶粒,改变β相的形态和大小,从连续或断续网状、长条状,变为卵石状或颗粒状均匀弥散分布在α-Mg基体上,显著改善合金的显微组织.Sm的加入可形成稳定性较高的颗粒状Al2Sm高温化合物相.随着Sm含量的增加,合金的抗拉伸强度和伸长率呈现先升后降的趋势,当Sm含量为1.0%(质量分数,下同)时抗拉伸强度和伸长率分别达到最大值210 MPa和6.9%.室温下AM60合金的断口呈解理断裂,加入Sm变质后其断口形貌表现为准解理+局部韧性断裂特征.

关键词: 镁合金 , Sm , 显微组织 , 力学性能 , 晶粒细化

Mg-2Nd合金的组织与力学性能

王晓芳 , 孙扬善 , 王奇 , 薛烽 , 白晶 , 薛山 ,

中国有色金属学报

在铸钢坩锅中熔炼制备了Mg-2Nd二元镁合金,试样经不同热处理工艺处理后,测试合金的室温拉伸性能,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)观察合金的显微组织,通过X射线衍射法(XRD)和能谱分析(XEDS)及选区电子衍射花样进行合金中的物相鉴别和微观成分分析.结果表明:Mg-2Nd合金的铸态组织由α-Mg基体和呈离异共晶形貌的Mg12Nd相组成;热挤压后,Mg12Nd相沿挤压方向呈纤维或颗粒状分布;挤压过程中发生动态再结晶,合金的抗拉强度(σb)由铸态的148.8 MPa提高到挤压态的210.2 MPa,伸长率(δ) 由铸态的2.8%提高到挤压态的19.9%;热挤压和热轧成形的Mg-2Nd合金,直接时效T5(extruded、rolled)处理能产生形变强化和时效硬化双重作用,其中T5(rolled)态合金σb高达276.4 MPa,δ较热轧态提高了64%;T5(rolled)态组织中出现了β'和β沉淀,尺度均在50 nm左右,对合金产生了明显的时效强化作用.

关键词: Mg-2Nd合金 , 微观组织 , 力学性能 , 时效硬化 , 形变强化

纯Mg的蠕变行为研究

晏井利 , 孙扬善 , 薛烽 ,

金属学报

不同状态纯Mg试样在75-200 ℃, 15-40 MPa条件下的蠕变实验表明: 在等同条件下, 铸态试样的晶粒粗大, 蠕变速率较低; 挤压态试样由于动态再结晶, 晶粒变细, 蠕变速率大幅上升; 退火后由于晶粒长大, 蠕变速率又呈下降趋势. 根据应变速率幂指数公式, 铸态纯Mg试样在较低应力时, 应力指数n处于4.3-4.9的范围, 在较高应力时, n>7; 激活能在76.0-89.4 kJ/mol的范围. 根据应力指数和激活能并结合蠕变过程中的组织分析, 纯Mg的蠕变受位错攀移、晶界滑移以及孪生的共同作用, 其中位错攀移和晶界滑移占主导地位.

关键词: 纯Mg , Creep , Dislocation Climb , Grain boundary sliding

Ca对高Zn镁合金高温抗蠕变性能的影响

万晓峰 , 孙扬善 , 薛烽 , 白晶 ,

稀有金属材料与工程

系统研究了微量Ca的加入对Mg-12Zn-4Al-0.3Mn合金显微组织和高温抗蠕度性能的影响.结果表明,Mg-12Zn-4Al-0.3Mn铸造镁合金的显微组织主要由a-Mg基体和块状准晶晶界相组成,在成分上准晶相与三元平衡相图中r相(Mg32(Al,Zn)49)接近.少量Ca加入母合金后,块状准晶相部分转变为r相和层片状ψ相(Al2Mg5Zn2).随Ca加入量增加,ψ相的体积分数增多.Ca的加入显著提高了合金高温抗蠕变性能,175℃,70 MPa蠕变条件下,Ca加入量为0.6%时,合金呈现最好的蠕变抗力,其稳态蠕变速率比母合金下降了近一个数量级.

关键词: ZA124镁合金 , 准晶相 , 显微组织 , 抗蠕变性能

纯Mg的蠕变行为研究

晏井利 , 孙扬善 , 薛烽 ,

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2008.11.013

不同状态纯Mg试样在75-200℃,15-40 MPa条件下的蠕变实验表明:在等同条件下,铸态试样的晶粒粗大,蠕变速率较低;挤压态试样由于动态再结晶,晶粒变细,蠕变速率大幅上升;退火后由于晶粒长大,蠕变速率又呈下降趋势.根据应变速率幂指数公式,铸态纯Mg试样在较低应力时,应力指数n处于4.3-4.9的范围,在较高应力时,n7;激活能在76.0-89.4 kJ/mol的范围.根据应力指数和激活能并结合蠕变过程中的组织分析,纯Mg的蠕变受位错攀移、晶界滑移以及孪生的共同作用,其中位错攀移和品界滑移占主导地位.

关键词: 纯Mg , 蠕变 , 位错攀移 , 晶界滑移

含Sr和Ca的Mg-12Zn-4Al-0.3Mn合金的显微组织和力学性能

万晓峰 , 孙扬善 , 薛烽 , 白晶 ,

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.05.012

以Mg-12Zn-4Al-0.3Mn(质量分数,%)为母合金,制备了6种合金.实验观察证实,Mg-12Zn-4Al-0.3Mn合金的铸态组织由α-Mg基体和沿晶界分布的准晶Q相组成.在母合金中加入少量的Sr后,亚稳准晶相转变为Mg32(Al,Zn)49平衡相以及Mg51Zn20共晶相.在母合金中复合加入Sr与Ca后,铸态组织出现了Al2Mg5Zn2共晶相.随着Sr含量的增加,合金室温和高温下的力学拉伸强度提高,高温蠕变性能下降;Sr与Ca的复合加入使合金抗拉强度和塑性下降,但高温屈服强度提高.在175℃/70 MPa条件下,Mg-12Zn-4Al-0.2Sr-0.4Ca-0.3Mn合金表现出良好的高温抗蠕变性能.

关键词: 镁合金 , 显微组织 , 力学性能 , 抗蠕变性能

滚动导优化设计

胡尚权

钢铁研究 doi:10.3969/j.issn.1001-1447.2003.04.012

针对攀钢线材厂粗中轧滑动导不适应优质钢生产的问题,介绍滚动导的选择和优化设计及其效果.

关键词: 滚动导 , 轧机 , 优化设计

无孔型轧制导设计

黄文初

中国冶金

山东莱芜钢铁集团公司棒材厂在开发无孔型轧制工艺过程中,设计应用了可调组合式滑动进口导装置,并对滚动进口导进行了修复改进,保证了无孔型轧制工艺的顺利实施及轧制过程稳定。可调组合式滑动进口导装置,导内腔尺寸及安装尺寸可调,适应性、共用性强,具有推广应用价值。

关键词: 无孔型轧制 , 可调 , 组合式 , 设计

提高轧机导辊寿命的研究

陈其伟

钢铁研究学报

在分析棒、线材轧机使用的Gx铸造合金导辊失效形式的基础上,对不同热处理状态的GJH-2合金和Gx铸造合金,在不同温度下的高温磨损特性进行了对比试验,并将GJH-2合金制成导辊在轧机上进行了装机试验.试验结果表明,用GJH-2合金代替Gx铸造合金制作导辊可以大幅度提高导辊的使用寿命和经济效益,GJH-2合金导辊的使用寿命是Gx铸造合金辊的16.5倍.

关键词: , 寿命 , 钢结硬质合金 , 高温磨损 , 特性

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