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采用两种不同冷却方式的普通铸造技术在Mg68Zn28Y4合金中制备了镁合金稳定态二十面体准晶相,分析了冷却速率对准晶相形成、分布、数量和晶粒尺寸的影响.通过扫描电镜、能谱分析仪和透射电子显微分析技术,确定了合金的组织、相成分及准晶相结构.结果表明:Mg68Zn28Y4三元合金在室温冷却过程中,准晶相直接从液相形核、长大;在铸铁模型腔内冷却时,铸件断面的温度梯度小,温度场较为平坦,沿铸型纵横截面准晶相分布均匀、晶粒尺寸约为10～15 μm;在铸铁板表面冷却时,铸件断面的温度梯度较大,导致冷却速率显著影响准晶相的分布、数量及形貌.准晶相的晶粒尺寸为10～60 μm不等,分布由均匀弥散到不均匀散布再到均匀.

关键词: 稀土 , 铸造镁合金 , 冷却速率 , 二十面体准晶

Mg-xCa-5Zn-3Al-0.2Mn镁合金砂型铸造组织和力学性能研究

杨光昱 , 介万奇 , 郝启堂

稀有金属材料与工程

研究发现,Mg-5Zn-3Al-0.2Mn合金的砂型铸造组织相组成为δ-Mg基体和τ(Mg32(Al,Zn)49)化合物.在343℃固溶17 h后淬火,合金组织完全转变为固溶体,力学性能最佳,σb=245 MPa,δ=12%.合金中加入xCa后,组织发生变化.当x=0.43%(质量分数)时,相组成为δ-Mg+Mg-Zn-Al-Ca复杂化合物相.当x=0.95%和1.80%时,相组成为Mg-Zn-Al-Ca相+δ-Mg+A12Ca.随着x增加,铸态合金室温力学性能呈下降趋势.加Ca合金在350℃固溶17 h后淬火,室温力学性能有所提高,而σb250°和σ250°则随x增加而稳步提高.

关键词: 组织 , 力学性能 , 铸造镁合金 , 高温强度 , 固溶处理

铸造镁合金的发展及其展望

程素玲 , 杨根仓 , 樊建锋 , 周尧和

材料导报

系统地总结了各类铸造镁合金的成分、铸造方式与其高、低温力学性能之间的关系.论述了高强度镁合金、高温镁合金及阻燃镁合金的研究重点及发展方向.

关键词: 铸造镁合金 , 高强度镁合金 , 高温镁合金 , 阻燃镁合金

薄壁结构镁合金耐水压舱体研究

马震宇 , 董铁良 , 吕海泉

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2011.03.008

基于镁合金在军工领域的工程应用与轻量化承压舱体的结构特点,将铸造镁合金材料用于水下航行器承压舱体壳体结构.选用ZM5铸造镁合金材料,设计试制耐水压薄壁舱体典型结构1:1试验件,开展不同外部水压载荷下试件结构应力和变形测试,进行壳体结构连接密封性试验.结果表明,ZM5镁合金薄壁舱体结构强度和刚度满足水中载荷要求,承压结构和楔环连接稳定,密封性良好,承受外压载荷不低于1.5 MPa.

关键词: 铸造镁合金 , 水下航行器 , 耐水压舱体 , 薄壁壳体结构 , 静力试验

基于圆柱形孔洞体胞模型分析的铸造镁合金ML316本构描述

陈斌 , 罗吉 , 孙士涛 , 范镜泓

稀有金属材料与工程

假设在铸造镁合金材料中的微孔洞具有圆柱形的形状,然后隔离一个圆柱形微孔洞,建立圆柱形微孔洞体胞模型,在基体不可压条件下,得到圆柱形微孔洞的演化方程.根据圆柱形微孔洞体胞模型的速度场得到其应变场,进而基于材料内时本构理论,定义与材料孔洞弱化相关的内蕴时间,得到考虑变形强化和孔洞长大弱化的材料弹塑性本构方程.发展相应的有限元分析程序及数值算法,用其描述铸造镁合金试件在拉伸载荷作用下的应力与应变、塑性变形与材料孔隙率的关系以及试件缺口前缘孔隙率的变化,分析结果与实验结果有较好的一致性.

关键词: 铸造镁合金 , 圆柱形孔洞模型 , 孔洞演化方程 , 本构方程 , 有限元计算

高温铸造镁合金的研究与应用

王渠东 , 曾小勤 , 吕宜振 , 丁文江

材料导报

综述了高温铸造镁合金的研究和应用现状.总结了提高镁合金高温性能的途径,介绍了含Zr、Ca、Si、RE、Cu等高温铸造镁合金的成分、性能和应用.

关键词: 铸造镁合金 , 高温性能

稀土Y及固溶处理对AM60镁合金组织和力学性能的影响

宋波 , 刘勇兵 , 杨晓红 , 安健

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2006.02.009

研究了添加少量稀土Y及固溶处理对AM60合金显微组织和室温力学性能的影响.结果表明:稀土Y的加入能显著提高合金的抗拉强度σb、屈服强度σ0.2、伸长率δ.AM60铸造合金中加入Y后,与Al形成颗粒状的稀土化合物Al2Y,使合金中的γ相Mg17Al12数量减少,合金组织得到细化.固溶处理(T4)后,γ-Mg17Al12相基本溶解,热稳定性较高的稀土化合物相未溶解,使合金的抗拉强度进一步提高.AM60-0.4%Y合金的拉伸试样断口为带有局部韧窝的解理断裂和韧性断裂的混合特征.

关键词: 铸造镁合金 , 稀土Y , 固溶处理 , 显微组织 , 力学性能

一种高硬度铸造镁合金

任英磊 , 王俊杰 , 李荣华 , 杨君宝 , 邱克强

材料与冶金学报 doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2010.04.005

设计了一种成分(质量分数/%)为Mg-8Zn-6Al-3Cu-3Ca-1.5Mn-1Si的合金,利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射和维氏硬度计研究了自然冷却、快速冷却及时效处理对合金显微组织和硬度的影响.Mg-8Zn-6Al-3Cu-3Ca-1.5Mn-1Si合金慢冷组织主要由α-Mg、Mg2Cu6Al5、CaMgSi、Mg2Zn3等相构成,没有出现Mg17Al12相.合金经快冷后,抑制了第二相从基体中的析出;时效10 h后,CaMgSi相以细小的块状相均匀析出.合金具有较高的硬度值,在时效时间10 h时最大HV值达到111.

关键词: 铸造镁合金 , 时效处理 , 组织 , 维氏硬度

铈对铸造镁合金AZ91D显微组织与力学性能的影响

黄正华 , 郭学锋 , 张忠明 , 徐春杰

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2004.04.018

利用光学金相显微镜OM和XRD分析了分别加入0.1%,0.3%,0.5%,0.7%和1.0%Ce的AZ91D合金显微组织和相组成,测试了室温力学性能和硬度.结果表明,加入一定量Ce后的AZ91D合金形成杆状化合物Al4Ce,被推移到生长界面,阻碍枝晶的自由生长,从而细化合金显微组织;Ce能提高AZ91D合金室温抗拉强度和硬度,而对其屈服强度和延伸率影响不大;加入0.7%Ce的AZ91D合金晶粒细化效果好,其综合力学性能比较理想.

关键词: 金属材料 , 铸造镁合金 , 铈变质 , 显微组织 , 力学性能