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均匀化处理对时效强化Al-Mg-Zn-Sc-Zr合金微观组织与性能的影响
1
作者 李波 许龙 +1 位作者 杨涵 杜勇 《材料导报》 北大核心 2025年第16期219-224,共6页
利用差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、维氏显微硬度计和电导率仪等研究了均匀化处理对时效强化Al-Mg-Zn-Sc-Zr合金微观组织与性能的影响。实验结果表明:铸态Al-Mg-Z... 利用差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、维氏显微硬度计和电导率仪等研究了均匀化处理对时效强化Al-Mg-Zn-Sc-Zr合金微观组织与性能的影响。实验结果表明:铸态Al-Mg-Zn-Sc-Zr合金存在严重的枝晶偏析,大量非平衡第二相T-Mg_(32)(A1,Zn)_(49)相沿晶界呈连续网状分布;同时,α-Al基体上还存在少量的初生Al_(3)(Sc,Zr)粒子。DSC曲线显示,铸态Al-Mg-Zn-Sc-Zr合金在465℃处存在明显的吸热峰;因此,为避免出现过烧现象,该合金均匀化温度设置为460℃。随着均匀化时间从4 h延长到24 h,合金中非平衡第二相T-Mg_(32)(A1,Zn)_(49)相逐渐回溶到α-Al基体中,其体积分数从6.45%下降到0.55%;同时观察到合金中有大量弥散分布的二次Al_(3)(Sc,Zr)粒子析出。随着均匀化时间延长到32 h,合金出现过烧现象。合金的硬度与电导率随均匀化时间的延长均呈现出先上升后下降的趋势,在24 h时合金的硬度与电导率达到最大值(116.71HV、30.3%IACS)。结合微观组织表征和性能分析,确定了铸态Al-Mg-Zn-Sc-Zr合金最佳均匀化工艺为460℃/24 h。 展开更多
关键词 时效强化Al-Mg-Zn-Sc-zr合金 均匀化处理 微观组织 Al_(3)(Sc zr)粒子
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退火温度对Mg-4.7Gd-3.4Y-1.2Zn-0.5Zr合金中LPSO相形态的影响
2
作者 林霞 陈志永 +2 位作者 尚振岗 邵建波 刘楚明 《热加工工艺》 北大核心 2025年第4期73-76,81,共5页
以Mg-4.7Gd-3.4Y-1.2Zn-0.5Zr(wt%)挤压态合金为研究对象,采用光学显微镜、透射电镜探究退火温度对其LPSO相形态的影响。结果表明:退火温度显著影响LPSO相的结构、形貌、尺寸及分布。其中,350℃退火态合金中析出了密集的薄片状亚稳态LPS... 以Mg-4.7Gd-3.4Y-1.2Zn-0.5Zr(wt%)挤压态合金为研究对象,采用光学显微镜、透射电镜探究退火温度对其LPSO相形态的影响。结果表明:退火温度显著影响LPSO相的结构、形貌、尺寸及分布。其中,350℃退火态合金中析出了密集的薄片状亚稳态LPSO相;随着退火温度的增加至450及500℃,退火态合金中LPSO相转变为稳态14H结构,LPSO相片层尺寸沿<0001>_(α)方向增加,沿<1010>_(α)方向减小,分布逐渐稀疏。LPSO相形态差异归因于不同温度下溶质原子固溶度和扩散行为的差异。 展开更多
关键词 Mg-4.7Gd-3.4Y-1.2Zn-0.5zr合金 LPSO相 退火
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Mg-6Gd-3Y-0.5Zr镁合金阻尼性能及机理研究
3
作者 孟德浩 邢力超 +2 位作者 王非凡 马飞 袁文全 《宇航材料工艺》 北大核心 2025年第1期93-97,共5页
Mg-6Gd-3Y-0.5Zr镁合金已开始应用于航天结构产品,其材料阻尼性能直接关系到结构的动态特性及响应,采用DMA测试仪对其阻尼性能进行了测试并分析了其阻尼机理。结果表明:Mg-6Gd-3Y-0.5Zr合金阻尼性能随应变振幅增大而增大,其常温下符合G-... Mg-6Gd-3Y-0.5Zr镁合金已开始应用于航天结构产品,其材料阻尼性能直接关系到结构的动态特性及响应,采用DMA测试仪对其阻尼性能进行了测试并分析了其阻尼机理。结果表明:Mg-6Gd-3Y-0.5Zr合金阻尼性能随应变振幅增大而增大,其常温下符合G-L位错阻尼理论;合金阻尼性能随温度升高而增加,在测试的1~80 Hz范围内,频率越低则阻尼随温升的变化越敏感,温度对其阻尼性能的影响符合Schoeck理论。 展开更多
关键词 Mg-6Gd-3Y-0.5zr镁合金 阻尼性能 阻尼机理
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复合添加Zr、Sc对AlFeSi合金铸态组织和力学性能的影响
4
作者 王豹 姜凤阳 +4 位作者 王俊勃 许鸿捷 思芳 杨敏鸽 刘江南 《热加工工艺》 北大核心 2025年第3期103-108,共6页
利用井式电阻炉制备不同Zr、Sc含量的AlFeSi合金,采用万能试验机、扫描电镜和X射线衍射仪等研究了微量稀土元素Zr、Sc对铸态AlFeSi合金力学性能以及微观组织的影响。结果表明,当Zr、Sc复合添加且质量分数各为0.2wt%时,合金的抗拉强度、... 利用井式电阻炉制备不同Zr、Sc含量的AlFeSi合金,采用万能试验机、扫描电镜和X射线衍射仪等研究了微量稀土元素Zr、Sc对铸态AlFeSi合金力学性能以及微观组织的影响。结果表明,当Zr、Sc复合添加且质量分数各为0.2wt%时,合金的抗拉强度、硬度以及晶粒被细化效果最佳,抗拉强度、硬度分别为171.55 MPa、75.58 HV,晶粒尺寸为45.78μm。添加微量元素的Sc、Zr可以产生初生的第二相Al_(3)(Sc,Zr)颗粒,在凝固的过程中充当异质形核核心,促使AlFeSi合金液体发生非均质形核,从而细化AlFeSi合金晶粒。 展开更多
关键词 复合添加 AlFeSi合金 微观组织 力学性能 Al_(3)(Sc zr)颗粒
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Zr对Al-Si-Mg-Mn合金凝固过程、时效组织和性能的影响 被引量：1
5
作者 陈安柱 周鹏飞 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第3期156-160,165,共6页
通过模拟计算、组织观察以及力学性能测试,研究了不同Zr含量对铸造Al-Si-Mg-Mn合金凝固过程、时效组织及力学性能的影响。结果表明,随着Zr含量增加,合金凝固路径存在显著差异,晶粒由初期树枝晶逐步演变为等轴晶;175℃时效7 h条件下,Zr... 通过模拟计算、组织观察以及力学性能测试,研究了不同Zr含量对铸造Al-Si-Mg-Mn合金凝固过程、时效组织及力学性能的影响。结果表明,随着Zr含量增加,合金凝固路径存在显著差异,晶粒由初期树枝晶逐步演变为等轴晶;175℃时效7 h条件下,Zr的加入显著提高合金硬度。Zr的加入促使析出相在更低时效温度析出,这可能是Zr细化了晶粒从而提高了扩散效率。峰值时效时合金主要析出相为β″相和Q′相。 展开更多
关键词 铝合金 轻量化 析出强化 晶粒细化 zr Al-Si-Mg-Mn 时效 析出相 组织形貌
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退火工艺对Mg-4.0Zn-0.8Zr合金组织与性能的影响
6
作者 胡小静 张占领 徐彦伟 《热加工工艺》 北大核心 2024年第14期114-117,共4页
采用金相显微镜、扫描电镜、拉伸试验、浸泡腐蚀试验等手段,研究了不同温度退火对热轧态Mg-4.0Zn-0.8Zr合金组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:热轧态Mg-4.0Zn-0.8Zr合金晶粒沿着轧制方向被拉长。320℃退火合金组织仍保持热... 采用金相显微镜、扫描电镜、拉伸试验、浸泡腐蚀试验等手段,研究了不同温度退火对热轧态Mg-4.0Zn-0.8Zr合金组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:热轧态Mg-4.0Zn-0.8Zr合金晶粒沿着轧制方向被拉长。320℃退火合金组织仍保持热轧态纤维状形貌,360℃退火合金再结晶完全,晶粒为均匀的等轴晶,退火温度再升高,合金晶粒均匀性变差。随着退火温度的升高,合金的抗拉强度不断下降,伸长率先升高后降低,腐蚀速率先降低后升高。360℃退火的合金伸长率最高,为22.1%,腐蚀速率最低,为0.24 mm/a,其抗拉强度为250.4 MPa。 展开更多
关键词 Mg-4.0Zn-0.8zr合金 退火温度 组织 力学性能 腐蚀速率
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微量Zr添加对6082铝合金热变形再结晶组织演变的影响 被引量：2
7
作者 李明高 孙梅玉 +4 位作者 陈朝中 章潇慧 刘嘉仪 郭晓斌 邓运来 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期133-140,共8页
为探究微量Zr合金化对6082铝合金热变形组织及其后续热处理过程中再结晶的影响,对比研究6082铝合金和含Zr的6082铝合金在不同应变速率(0.01,1 s^(-1))下的热变形行为及微取向演变,分析热处理前后晶粒组织的演变过程,进一步讨论添加Zr对6... 为探究微量Zr合金化对6082铝合金热变形组织及其后续热处理过程中再结晶的影响,对比研究6082铝合金和含Zr的6082铝合金在不同应变速率(0.01,1 s^(-1))下的热变形行为及微取向演变,分析热处理前后晶粒组织的演变过程,进一步讨论添加Zr对6082铝合金的热变形亚晶组织和再结晶组织的调控作用。结果表明:添加Zr使6082铝合金在热变形过程中的再结晶以不连续动态再结晶为主,同时也发生了粒子激发形核(particle stimulated nucleation,PSN)机制产生的再结晶,在热变形过程中,Zr还起到了抑制再结晶的作用。微量Zr合金化后亚晶尺寸减小、位错密度增加,再结晶水平降低,且应变速率越高的试样再结晶水平越低,Zr的加入促进了6082铝合金在热变形过程中不连续动态再结晶的产生。 展开更多
关键词 AL-MG-SI合金 zr 亚晶 再结晶 位错密度 热变形
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电流辅助压弯成形对Mg-2.5Nd-0.5Zn-0.5Zr合金微观组织和力学性能的影响 被引量：1
8
作者 王松辉 张文丛 +4 位作者 苏海 任彩霞 孙有平 葛金锋 罗通 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期71-81,共11页
采用金相和透射电镜等技术系统研究了电流密度和保压时间对Mg-2.5Nd-0.5Zn-0.5Zr合金压弯成形“几”字型零件微观组织演变和成形性能的影响。结果表明,随着电流密度的增加(33.5~51.5 A·mm^(-2)),压弯“几”字型零件成形性能逐渐提... 采用金相和透射电镜等技术系统研究了电流密度和保压时间对Mg-2.5Nd-0.5Zn-0.5Zr合金压弯成形“几”字型零件微观组织演变和成形性能的影响。结果表明,随着电流密度的增加(33.5~51.5 A·mm^(-2)),压弯“几”字型零件成形性能逐渐提高,回弹逐渐减小。随着保压时间的延长(0~20 s),回弹逐渐减小。当电流密度为51.5 A·mm^(-2),保压时间为20 s时,压弯成形的“几”字型零件表面质量良好、尺寸精度较高、基本无回弹,表现出良好的力学性能,硬度为63.8~71.3 HV。脉冲电流可以促进Mg-2.5Nd-0.5Zn-0.5Zr合金压弯成形过程中位错的滑移和攀移,减小位错塞积和缠结,同时释放残余应力,减小零件的回弹,进而提高Mg-2.5Nd-0.5Zn-0.5Zr合金的塑性变形能力和成形零件的精度。 展开更多
关键词 Mg-2.5Nd-0.5Zn-0.5zr合金 电流辅助压弯成形 微观组织 力学性能
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Zr含量对5083铝合金铸轧板组织和性能的影响 被引量：1
9
作者 刘柱 孙玉崇 +3 位作者 侯忠霖 徐振 吕哲 陈庆强 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期56-61,共6页
采用立式双辊铸轧机制备了Zr含量为0%~0.25%(质量分数,下同)的5083-xZr铝合金铸轧板。采用光学显微镜和扫描电镜对铸轧板边部与心部的组织进行观察分析。利用电化学工作站和电子万能试验机对铸轧板的耐腐蚀性和室温拉伸性能进行检测,系... 采用立式双辊铸轧机制备了Zr含量为0%~0.25%(质量分数,下同)的5083-xZr铝合金铸轧板。采用光学显微镜和扫描电镜对铸轧板边部与心部的组织进行观察分析。利用电化学工作站和电子万能试验机对铸轧板的耐腐蚀性和室温拉伸性能进行检测,系统研究了Zr含量对5083铝合金铸轧板的微观组织及性能的影响。研究结果表明,Zr对5083铝合金铸轧板的晶粒有明显的细化作用,随着Zr含量的增加,晶粒的细化作用增强,边部晶界上的析出相增多,心部粗大的共晶相得到改善,铸轧板的力学性能提升。在四种成分的合金中,当Zr含量为0.25%时,合金的耐腐蚀性较佳,自腐蚀电位为-654.5 mV,腐蚀电流衰减到1.37×10^(-7)A/cm^(2)。此时,板材的边部晶粒尺寸为46.87μm,心部晶粒尺寸为32.55μm,铸轧板的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为137.12 MPa、98.37 MPa和10.21%。 展开更多
关键词 zr元素 微合金化 铸轧板 组织 性能
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不同挤压温度下Mg-3Y-1.5Ce-0.5Zr合金的组织与力学性能 被引量：1
10
作者 刘鸿智 童景琳 《热加工工艺》 北大核心 2024年第8期104-106,112,共4页
对锻态Mg-3Y-1.5Ce-0.5Zr合金进行了不同温度的热挤压试验,通过金相显微镜、拉伸试验、断口形貌观察等手段研究了不同挤压温度(320~380℃)对该合金组织与力学性能的影响。结果表明:Mg-3Y-1.5Ce-0.5Zr合金经过不同温度挤压后,晶粒得到一... 对锻态Mg-3Y-1.5Ce-0.5Zr合金进行了不同温度的热挤压试验,通过金相显微镜、拉伸试验、断口形貌观察等手段研究了不同挤压温度(320~380℃)对该合金组织与力学性能的影响。结果表明:Mg-3Y-1.5Ce-0.5Zr合金经过不同温度挤压后,晶粒得到一定程度的细化。随着挤压温度的升高,合金晶粒尺寸先减小后增大,350℃下挤压的合金的晶粒平均尺寸最小,组织均匀性最佳。随着挤压温度的升高,合金的抗拉强度和伸长率均先升高后降低。350℃挤压的Mg-3Y-1.5Ce-0.5Zr合金的抗拉强度和伸长率均达到最大值,分别为276.3 MPa和17.6%。 展开更多
关键词 挤压温度 Mg-3Y-1.5Ce-0.5zr合金 显微组织 力学性能
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Zr添加及冷轧形变对TiNi合金微观结构及力学性能的影响
11
作者 张江 千佳祥 +5 位作者 杨院霞 郝刚领 王幸福 王新福 王伟国 许巧平 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期184-192,共9页
采用真空电弧熔炼+吸铸制备Ti_(50-0.5x)Ni_(50-0.5x)Zr_(x)系列合金。金相观察和拉伸力学性能测试表明,添加微量的Zr可有效减小晶粒尺寸而呈现更高的抗拉强度和断后伸长率,过高的Zr含量易导致脆性金属间化合物Zr_(2)Ni的生成而降低力... 采用真空电弧熔炼+吸铸制备Ti_(50-0.5x)Ni_(50-0.5x)Zr_(x)系列合金。金相观察和拉伸力学性能测试表明,添加微量的Zr可有效减小晶粒尺寸而呈现更高的抗拉强度和断后伸长率,过高的Zr含量易导致脆性金属间化合物Zr_(2)Ni的生成而降低力学性能。对Ti_(49.9)Ni_(49.9)Zr_(0.2)合金进行多道次冷轧形变和退火处理,结果表明:Ti_(49.9)Ni_(49.9)Zr_(0.2)合金的抗拉强度σb及断后伸长率δ均随冷轧退火道次的增加而提高,经过四道次的冷轧变形后,二者分别由未经轧制的561 MPa,11.14%提高到768 MPa,35.1%。SEM和TEM微观观察表明,冷轧过程中沿晶分布的硬质Ti_(2)Ni颗粒被剪切、破碎、细化,呈不连续分布。700℃退火处理后,形变组织发生回复再结晶,出现纳米晶和非晶区,且随冷轧形变的增加,基体中可见大量的板条状纳米孪晶组织和高密度位错。 展开更多
关键词 TINI合金 力学性能 冷轧形变 微观结构 zr元素添加
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Mg-9Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金连续降温压缩扭转组织演变
12
作者 朱明杰 王强 +5 位作者 杨勇彪 冯校泽 孙永海 胡博文 杨丽勤 段宇浩 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期155-162,共8页
采用Gleeble-3500热力拟试验机对Mg-9Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金棒材进行了热压缩扭转实验,变形过程中采用连续降温,温度范围为420~480℃,降温速率为10℃·s^(-1)。分析了变形后试样微观组织的演化规律。结果表明,形成了梯度组织;随棒状... 采用Gleeble-3500热力拟试验机对Mg-9Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金棒材进行了热压缩扭转实验,变形过程中采用连续降温,温度范围为420~480℃,降温速率为10℃·s^(-1)。分析了变形后试样微观组织的演化规律。结果表明,形成了梯度组织;随棒状试样半径的增加,晶粒尺寸、LPSO相尺寸及ED//<0001>织构强度均减小。晶内LPSO相发生了机械破碎和扭折;块状LPSO相发生溶解,形成条纹状结构,部分条纹状结构在外力条件下发生扭折。变形过程中主要发生了连续动态再结晶及LPSO相激发的再结晶。连续降温有利于再结晶形核,产生大量细小的动态再结晶晶粒,抑制了再结晶晶粒长大和ED//<0001>织构强度增加。 展开更多
关键词 Mg-9Gd-4Y-2Zn-0.5zr合金 压缩扭转 降温 晶粒尺寸 织构
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第二相体积分数对Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金力学性能的影响
13
作者 易明 杨亚琴 张治民 《热加工工艺》 北大核心 2024年第10期68-71,77,共5页
采用万能拉伸试验机、SEM、EDS及XRD对固溶处理后的Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金力学性能、第二相形态、化学成分进行了分析,并利用Image-Pro-Plus软件对第二相体积分数进行了统计。结果表明:固溶处理后,合金中仍有大量不同形态、成分的第... 采用万能拉伸试验机、SEM、EDS及XRD对固溶处理后的Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金力学性能、第二相形态、化学成分进行了分析,并利用Image-Pro-Plus软件对第二相体积分数进行了统计。结果表明:固溶处理后,合金中仍有大量不同形态、成分的第二相,主要是灰色块状LPSO相、灰色棒状LPSO相和白色点状富稀土相。随着固溶时间的增加,Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金的抗拉强度与伸长率表现出先降低后升高的变化规律。在510℃固溶16 h,合金的抗拉强度与伸长率达到最小值,分别为196.77 MPa、3.8%。510℃固溶10~16 h,LPSO相体积分数不变,富稀土相体积分数增加,富稀土相质地较脆,受力时容易破碎,成为裂纹萌发和扩展的源头,使合金抗拉强度、伸长率均降低。510℃固溶16~19 h,富稀土相体积分数减少,合金的力学性能增加。 展开更多
关键词 Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5zr合金 固溶时间 第二相 体积分数 力学性能
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Al-6Mg-0.7Zr新型铝合金力学性能及微观组织 被引量：1
14
作者 付祎磊 刘惠 +3 位作者 高艳丽 王海龙 程利强 唐鹏钧 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期109-117,共9页
采用快速凝固-粉末冶金工艺制备Al-6Mg-0.7Zr新型中高强铝合金。通过室温拉伸、高温拉伸、SEM和TEM等手段对退火态Al-6Mg-0.7Zr合金的力学性能及组织变化进行分析研究。结果表明:快速凝固-粉末冶金法能够突破Zr元素在Al基体中的固溶极限... 采用快速凝固-粉末冶金工艺制备Al-6Mg-0.7Zr新型中高强铝合金。通过室温拉伸、高温拉伸、SEM和TEM等手段对退火态Al-6Mg-0.7Zr合金的力学性能及组织变化进行分析研究。结果表明:快速凝固-粉末冶金法能够突破Zr元素在Al基体中的固溶极限,可制备出质量分数0.7%Zr的新型铝合金。均匀析出的Al_(3)Zr粒子能有效阻碍位错运动,纳米尺度的Al_(3)Zr与基体晶格呈共格关系也有利于合金强度提升。室温下Al-6Mg-0.7Zr合金的抗拉强度达到445 MPa,屈服强度338 MPa,断后伸长率20.10%。此外,Al_(3)Zr粒子在高温下稳定,对晶界迁移及位错运动都有显著阻碍作用,使得合金在200℃以下具有良好的高温性能。150℃下Al-6Mg-0.7Zr合金抗拉强度达到320 MPa,屈服强度266 MPa,断后伸长率33.37%。 展开更多
关键词 Al-6Mg-0.7zr合金 室温拉伸 高温拉伸 微观组织 Al_(3)zr
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Mg-9Gd-3.5Y-2Zn-0.5Zr合金材料喷丸强化工艺及摩擦磨损性能研究
15
作者 贺帅 张治民 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期96-106,共11页
目的提高Mg-9Gd-3.5Y-2Zn-0.5Zr合金的耐磨性能。方法通过喷丸强化工艺对Mg-9Gd-3.5Y-2Zn-0.5Zr合金表面进行处理,在合金表面制备出纳米强化层,随后进行干滑动摩擦磨损试验,探究其喷丸强化后耐磨性能的改变。利用OM、SEM研究合金表层至... 目的提高Mg-9Gd-3.5Y-2Zn-0.5Zr合金的耐磨性能。方法通过喷丸强化工艺对Mg-9Gd-3.5Y-2Zn-0.5Zr合金表面进行处理,在合金表面制备出纳米强化层,随后进行干滑动摩擦磨损试验,探究其喷丸强化后耐磨性能的改变。利用OM、SEM研究合金表层至内部晶粒尺寸及组织特征的变化。利用电子天平秤测量摩擦磨损试验前后质量的损失量。利用维氏显微硬度计测量合金强化层深度方向的硬度分布。利用SEM研究了合金摩擦磨损后的形貌特征,探究其磨损机制。结果对Mg-9Gd-3.5Y-2Zn-0.5Zr合金进行表面喷丸处理后,表面分别出现了200~370μm厚的晶粒细化层,其中喷丸气压为0.4 MPa、时间为40 s的试样的细晶强化层厚约为250μm,硬度约为155HV,较原始试样提高了50%左右。结论经喷丸强化后,镁合金表面发生塑性变形,获得纳米晶。晶粒尺寸从表层到内部逐渐变大,呈现梯度变化,喷丸处理后试样磨损质量普遍降低,耐磨性能得到提高,其中气压为0.4MPa、喷丸时间为40s的试样的耐磨性最好。铸态试样的摩擦磨损中,磨粒磨损和黏着磨损发挥主要作用,喷丸强化工艺后,磨损机制发生改变,喷丸时间为60 s时,氧化磨损起主导作用。另外,随着喷丸气压的增大,疲劳磨损由辅助作用逐渐变为主导作用。 展开更多
关键词 喷丸强化 耐磨性能 Mg-9Gd-3.5Y-2Zn-0.5zr合金 纳米晶
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微量元素Zr在K417/K417G铸造镍基高温合金中的分布状态与作用机理研究
16
作者 周阳 李文韬 +6 位作者 王博 史志武 李淑苹 梁加淼 周菲 王俊 孙宝德 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第23期46-57,共12页
随着现代航空发动机朝着高推重比、高可靠性、长寿命的方向发展,对发动机关键热端部件高温合金材料的承温能力及综合服役性能提出了更高的要求。在铸造高温合金的制备过程中,母合金中的微量合金元素在优化微观组织结构和力学性能方面起... 随着现代航空发动机朝着高推重比、高可靠性、长寿命的方向发展,对发动机关键热端部件高温合金材料的承温能力及综合服役性能提出了更高的要求。在铸造高温合金的制备过程中,母合金中的微量合金元素在优化微观组织结构和力学性能方面起着至关重要的作用。本文以铸造高温合金中应用广泛的K417和K417G高温合金为研究对象,分析了典型微量元素Zr的作用机理及其分布状态的表征与研究方法,主要包括微量元素Zr对铸造高温合金凝固特性、微观组织及高温持久性能的影响规律。研究表明,Zr元素的加入可以有效降低合金的液、固相线温度,并促进共晶组织的形成,同时适量添加质量分数0.07%~0.09%的Zr有助于提升K417G高温合金的持久寿命;飞行时间二次离子质谱和透射电镜分析结果显示,Zr元素以Ni_(11)Zr_(9)金属间化合物的形式沿共晶组织与合金基体的界面处分布,而非之前普遍认为的Zr元素仅在晶界处富集。以上研究为铸造高温合金母合金中微量元素含量的控制提供了理论依据和数据支撑。 展开更多
关键词 镍基高温合金 微量元素zr 二次离子质谱 凝固特性 高温持久性能
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变形条件对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金动态力学行为的影响
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作者 田学锋 宋小春 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2024年第4期24-31,共8页
采用金相观察、扫描电子显微镜、能谱分析、显微硬度计及分离式霍普金森压杆等手段,研究了峰值时效挤压态Mg-8Gd-3Y-0.5Nd-0.5Zr合金在变形温度及应变速率下的动态冲击力学变形行为。结果表明:合金在220℃/14 h到达峰值时效,其硬度约为1... 采用金相观察、扫描电子显微镜、能谱分析、显微硬度计及分离式霍普金森压杆等手段,研究了峰值时效挤压态Mg-8Gd-3Y-0.5Nd-0.5Zr合金在变形温度及应变速率下的动态冲击力学变形行为。结果表明:合金在220℃/14 h到达峰值时效,其硬度约为143.2 HV,提升了55%左右。在不同的变形温度下均表现出优异的抗冲击性能,在室温及应变速率为3000 s^(-1)条件下合金抗压强度可高达682 MPa;在100℃及应变速率为1500 s^(-1)条件下抗压强度为635 MPa;在400℃及应变速率为3000 s^(-1)条件下抗压强度为583 MPa。合金在不同温度下优异的抗冲击性能主要得益于时效强化相、稳定存在的块状富稀土粒子以及冲击过程中在晶界形成的动态析出相协同强化机制。随着应变速率和变形温度的增大,合金热软化效应增强,合金力学性能有所降低。 展开更多
关键词 Mg-8Gd-3Y-0.5Nd-0.5zr合金 变形温度 应变速率 时效强化 动态析出
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高强高韧Mg-8.5Gd-2.0Y-1.0Ag-0.4Zr合金的组织与性能 被引量：3
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作者 陈杰 王渠东 +1 位作者 赵政 丁文江 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期427-430,共4页
研究了高强高韧Mg-8.5Gd-2.0Y-1.0Ag-0.4Zr(wt.%)合金的显微组织和力学性能。结果表明,该合金铸态组织细小,主要由α-Mg固溶体、晶界析出相Mg5(GdY)以及分布在晶粒内部的Zr核组成;T4态时晶界析出相基本完全消失,但出现了一些方块相γ;... 研究了高强高韧Mg-8.5Gd-2.0Y-1.0Ag-0.4Zr(wt.%)合金的显微组织和力学性能。结果表明,该合金铸态组织细小,主要由α-Mg固溶体、晶界析出相Mg5(GdY)以及分布在晶粒内部的Zr核组成;T4态时晶界析出相基本完全消失,但出现了一些方块相γ;合金具有明显的时效硬化效果,且随着时效温度的提高,合金的峰值时效硬度下降,峰值时间相应缩短。经200℃峰值时效处理后表现出极为优异的室温力学性能,抗拉强度(UTS)和延伸率分别达到396MPa和9.1%,显著的时效强化是该合金具有优异力学性能的主要原因。如此优异的强度和塑性在常规铸造镁合金中是极为罕见的,对于推广镁合金的应用具有重要意义。 展开更多
关键词 镁合金 显微组织 力学性能 时效强化 mg-gd-y-ag—zr合金
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均匀化处理及轧制对Al-Mg-Sc合金组织及力学性能的影响
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作者 王鹏辉 边丽萍 +3 位作者 于培文 雒宝权 王涛 梁伟 《热加工工艺》 北大核心 2025年第5期73-76,共4页
采用普通重力铸造法制备了新型Al-5.8Mg-0.4Mn-0.25Sc-0.25Zr合金,研究了均匀化处理对铸态合金组织、硬度和电导率的影响,确立了最佳工艺参数450℃×4 h;并对其进行变温4道次轧制,总压下量为68.4%,使轧制合金的抗拉强度、伸长率分... 采用普通重力铸造法制备了新型Al-5.8Mg-0.4Mn-0.25Sc-0.25Zr合金,研究了均匀化处理对铸态合金组织、硬度和电导率的影响,确立了最佳工艺参数450℃×4 h;并对其进行变温4道次轧制,总压下量为68.4%,使轧制合金的抗拉强度、伸长率分别达到513.93 MPa、6.84%,强度是铸态合金的1.78倍,且塑性良好,大幅提高了Al-Mg-Sc合金的力学性能。450℃×4 h均匀化处理使铸态合金晶粒得到细化,同时晶内析出了大量细小、分散的Al_(3)(Sc,Zr)弥散颗粒,显著提高了合金在变形过程中的位错累积速率,抑制了晶界/亚晶界迁移能力,获得了存在大量位错的细小亚晶组织,大幅提高合金的强度。高含量Mg溶质原子的固溶强化和高密度Al_(3)(Sc,Zr)纳米析出相的析出强化也显著提高了合金的强度。 展开更多
关键词 AL-MG-SC合金 均匀化处理 轧制 Al3(Sc zr) 力学性能
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轧制变形量对AlFeSi0.2Sc0.2Zr合金组织与性能的影响
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作者 刘建江 刘松涛 +4 位作者 姜凤阳 思芳 王俊勃 刘江南 王恒荣 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期20-25,共6页
在室温下对采用熔炼浇铸法制备的AlFeSi0.2Sc0.2Zr合金进行轧制,研究了轧制变形量(45%,55%,65%,75%,85%,90%)对其微观结构、拉伸性能及导热性能的影响。结果表明:轧制前后AlFeSi0.2Sc0.2Zr合金均主要由基体铝相、α-AlFeSi、AlZr_(2)和A... 在室温下对采用熔炼浇铸法制备的AlFeSi0.2Sc0.2Zr合金进行轧制,研究了轧制变形量(45%,55%,65%,75%,85%,90%)对其微观结构、拉伸性能及导热性能的影响。结果表明:轧制前后AlFeSi0.2Sc0.2Zr合金均主要由基体铝相、α-AlFeSi、AlZr_(2)和AlZr_(3)组成;铸态合金中存在大量缩孔缺陷,同时沿晶界分布着大量呈鱼骨状或短棒状α-AlFeSi初生相,在轧制过程中,随着轧制变形量的增加,合金中的缩孔闭合,晶粒细化,初生相枝晶破碎且分布变得均匀,合金的抗拉强度和热导率同步增大,塑性降低。当轧制变形量为90%时,合金的断后伸长率为7.4%,断裂方式仍为韧性断裂。 展开更多
关键词 AlFeSi0.2Sc0.2zr合金 轧制变形 初生相 热导率 抗拉强度
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