钇和铈对AM50镁合金显微组织和力学性能的影响

为了开发低成本、高强度和耐高温的新型镁合金，研究了微量Y，Ce复合对AM50镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：Y和Ce复合加入AM50镁合金，能明显细化晶粒，由于显微组织的改善，合金的室温和高温力学性能得到明显提高，当稀土加入量为0．6％Ce-0．3％Y（质量分数）时，合金晶粒细化效果较好，其室温和高温（150℃）力学性能比较理想。     

富钇混合稀土对AM60镁合金显微组织与力学性能的影响

在AM60镁合金的基础上添加不同质量分数的富Y混合稀土(分别为0.5%,1.0%,1.5%,2.0%),研究了富钇混合稀土对AM60镁合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:富Y稀土的加入使AM60镁合金的显微组织明显细化,并能显著提高合金的抗拉强度、屈服强度及延伸率。加入混合稀土后,合金中形成块状的铝钇化合物Al2Y,Al6Mn6Y,β-Mg17Al12相数量减少。当稀土加入量为1%时,合金的各方面性能达到最好。     

AM60镁合金在汽车发动机冷却液中的腐蚀电化学行为

研究AM60镁合金在3种(A、B、C)市售汽车发动机冷却液中的腐蚀电化学行为.极化曲线、电化学阻抗谱测试表明,冷却液A对AM60镁合金的腐蚀性最强,B腐蚀性略低于A,C腐蚀性最弱,最适于镁合金汽车发动机使用.冷却液对发动机镁合金材料的腐蚀性与其电阻有关系,电阻越大,腐蚀性越小;冷却液中的乙二醇和添加剂组分在镁合金表面的竞争吸附对镁合金的腐蚀行为也有重要影响.     

铈对AZ91镁合金腐蚀性能的影响

利用静态失重法、极化曲线和金相观察研究了Ce对AZ91镁合金在3.5%NaCl（质量分数）水溶液中的腐蚀行为.结果表明,加入少量的Ce（0.2%～0.8%,质量分数）显著降低合金的腐蚀速率,提高合金的平衡电位和腐蚀电位,降低腐蚀电流密度.而且含0.8?的合金具有较好的耐腐蚀性能.腐蚀性能提高的原因主要归结为： Ce加入导致α-Mg晶粒明显细化,Al元素的偏析减轻,块状的β-Mg17Al12相变为非连续网状分布.     

钇对AZ91镁合金微观组织及腐蚀性能影响的研究

通过金相分析、扫描电镜析及化学成分分析等测试手段,对添加不同含量Y的AZ91镁合金的微观组织和腐蚀性能进行了研究。结果表明,加入Y后,合金中有稀土相Al4MgY生成,并显著细化了合金的微观组织,合金微观组织由典型的枝晶组织转变为细小的等轴晶组织,当Y含量达到1.52%时,合金组织的细化程度最大;Y的加入,减少了合金中的-βMg17Al12相,并使β相断续、弥散,同时合金的耐腐蚀性能提高,在3.5%NaCl水溶液腐蚀实验中,稀土含量为1.52%Y的合金耐腐蚀性能最好。     

热处理对Mg-Gd-Y-Zr合金组织、性能和腐蚀行为的影响EI北大核心CSCD

以铸态、固溶态和时效态Mg-11Gd-2Y-0.5Zr合金为研究对象,采用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、带能谱的扫描电子显微镜(SEM)以及电子拉伸试验机分析了热处理对Mg-11Gd-2Y-0.5Zr合金的微观组织、微区成分、物相组成以及力学性能的影响,并通过静态失重实验和电化学测试研究了不同热处理状态合金的耐蚀性能。结果表明:铸态Mg-11Gd-2Y-0.5Zr合金组织主要由α-Mg基体、Mg_(5)Gd和少量的Mg_(24)Y_(5)相组成,固溶处理后组织均匀,部分未熔相(富Y相)以颗粒状形式存在,时效态合金析出相尺寸较小且弥散均匀分布。固溶和时效态合金的抗拉强度有不同幅度提升,分别为191.33和265.73 MPa,均表现为准解理断裂特征,在本研究范围内,Mg-11Gd-2Y-0.5Zr合金耐蚀性主要与热处理工艺、析出相的形貌和尺寸有关,不同状态下的合金在腐蚀过程中化学反应类型相似。     

稀土对AM50力学性能及高温蠕变的影响

对Y和富La稀土对镁合金AM50微观组织、铸态力学性能和蠕变性能的影响进行了研究.研究结果表明: AM50中加入Y和富La稀土能有效地细化晶粒,由于显微组织的改善,使得AM50合金的室温和高温力学性能均有一定的提高,并明显地改善了AM50镁合金的抗蠕变性能.填加稀土可以在AM50合金晶界处生成稳定的铝稀土化合物,可以明显提高镁合金AM50的常温及高温(150 ℃)力学性能.与加入富La稀土的AM50相比,加入Y提高力学性能及蠕变抗力的作用更明显.     

AZ91镁合金表面稀土转化膜的制备及耐蚀性能研究

采用在镁合金表面形成无毒、无污染的稀土铈转化膜的方法解决AZ91镁合金表面的腐蚀问题。确定了最佳成膜工艺参数，讨论了处理液的浓度、成膜温度和成膜时间等因素对转化膜耐蚀性的影响。利用湿热实验、阳极极化曲线的测定等实验方法评价了转化膜对镁合金表面的防护作用。结果表明，在潮湿温热条件下稀土铈转化膜试样仍能保持膜层的完整性并具有较高的覆盖度，腐蚀现象不明显。腐蚀电势升高，出现钝化现象，腐蚀电流密度下降，稀土铈转化膜可以提高AZ91镁合金的耐蚀性能。用扫描电镜观察了膜的微观形貌，稀土铈转化膜是由基膜和附着的细小颗粒组成，最佳工艺形成的铈转化膜无破碎现象，对AZ91镁合金表面的腐蚀过程的发生有明显的抑制作用。     

镱对AZ91D镁合金显微组织和力学性能的影响

在Mg-9Al-1Zn合金的基础上添加不同质量分数的Yb, 制备了4种合金. 通过X射线衍射、金相显微镜、扫描电镜及能谱分析仪等手段分析了Yb的添加对AZ91D显微组织和力学性能的影响. 结果表明: Yb的加入, 显著改变了AZ91D合金的铸态组织, 细化了β-Mg17Al12相, 且β-Mg17Al12脆性相由连续网状分布逐渐变为离散状, 同时晶界上出现了块状的Al11Yb3和点状Al6Mn4Yb化合物. 当Yb含量为1.0%时, 该合金具有最佳的综合力学性能, 抗拉强度达到194 MPa, 比AZ91D提高22%, 伸长率和硬度也随着Yb含量的增加而提高. 研究表明, 重稀土元素Yb在镁合金中显示出与轻稀土更相近的作用效果.     

铒和钕对铸态ZK60镁合金显微组织和力学性能的影响

研究了铒和钕对铸态ZK60镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：ZK60镁合金中添加Er或Nd能够细化晶粒，改变合金的显微组织。当ZK60镁合金中加入1．0％（质量分数）的Er或Nd具有最佳的细化效果，与原ZK60镁合金晶粒尺寸相比较，晶粒的平均直径由原来的33．0μm分别减少至23．6和25．2μm。添加Er或Nd的ZK60镁合金形成古有Er或Nd的稀土共晶相，其熔点为518℃。稀土共晶相对晶粒具有钉扎作用，提高合金在150℃时的抗拉强度。稀土共晶相的形态和分布对室温力学性能有显著影响。含有Er的共晶相析出数量较少，沿晶界不连续分布，提高合盒室温强度的同时塑性略有改善，而含有Nd的共晶相形态粗大，析出数量较多，沿晶界网状连续分布，合金固溶强化效果明显减弱，室温强度和塑性均降低。     

镁合金化学转化膜的制备及其性能研究

在磷酸钠-磷酸二氢铵-高锰酸钾体系中对镁合金进行化学转化处理.研究了磷酸钠、磷酸二氢铵、高锰酸钾、温度、时间和添加剂对转化膜性能的影响.通过对转化膜结构、成分及性能的测试评价,得到了性能较好的化学转化溶液配方:Na3PO4为5g·L-1,NH4H2PO4为15 g· L-1,KMnO4为1g· L-1,添加剂(NH4)6 Mo7O24为0.5g·L-1.由SEM可观察到转化膜的表面成“干枯河床”状.XRD和EDS检测表明,膜层的主要成分是Mg,Al12 Mg17和无定形相,膜层表面主要有Mn,Mg,K,O和Al等元素组成.腐蚀实验和电化学测试表明,添加剂能够降低转化膜的腐蚀率,转化膜较基体的腐蚀电位正移了0.73 V,提高了镁合金的耐蚀性.     

含稀土抗蠕变压铸镁合金的开发

针对商用压铸镁合金抗高温蠕变性能较差的现状，开发了抗高温蠕变压铸镁合金，其开发的目的是针对大马力柴油发动机汽缸罩盖，其抗高温蠕变性能应该能够保障其在150℃条件下稳定工作，而且其成本的增加应该控制在AZ91D合金成本的15％以内。讨论了稀土元素Ce，Y，Nd及Ca和Si的添加对压铸镁合金在常温拉伸性能以150℃条件下的蠕变行为、显微组织的影响，以及对表面处理和腐蚀试验的影响，并进行了实际产品的压铸牛产。试验结果表明，所开发的抗蠕变压铸镁合金具有应用于汽车动力系统部件的制造并大幅度减轻重量的潜力。     

稀土在镁合金溶液中作用的热力学分析

本文对多种稀土元素在镁合金溶液中的作用进行了热力学分析，并讨论了稀土在溶液中的去氧和除氢机制，计算结果表明，稀土与镁溶液中的氧化物夹杂发生交互作用，产生稀土氧化物而除去氧化物夹杂，通过与溶液中的氢发生交互作用，产生稀土氢化物而达到了溶液除氢；但与主要成分为ＭｇＣｌ２的熔剂发生交互作用则降低了溶液中的稀土含量。     

镁合金表面镧、钐稀土防护膜研究

利用化学转化处理在AZ31镁合金表面制备两种非铈稀土防护膜--镧膜和钐膜.采用电化学阻抗谱(EIS)方法评定膜层的防护效果,采用扫描电子显微镜(SEM)和能量色散谱(EDS)表征膜层的表面形貌及组成.结果表明:镁合金表面镧、钐转化膜均由相应的稀土氢氧化物/氧化物及基体金属氢氧化物/氧化物组成;镧转化膜均匀、致密,对基体金属防护效果好,而钐转化膜呈碎片状,部分覆盖基体表面,防护作用很弱.初步探讨了成膜机制.     

预处理对镁合金镧转化膜及耐腐蚀性能的影响

为了提高镁合金镧转化膜的耐腐蚀性能,通过容量法和电化学方法研究了预处理对镁合金AX91D镧转化膜在5%NaCl溶液中腐蚀行为的影响.利用扫描电子显微镜(SEM)和能量色散谱仪(EDS)研究了膜层表面形貌及其组成,通过电极电位的跟踪测试研究了镧转化膜的成膜过程.结果表明:预处理不改变镧转化成膜过程的基本规律,但有助于镧的氧化物沉积;提高了镁合金镧转化膜的耐腐蚀性能,浸泡30 h其耐腐蚀性能与传统的封闭的铬酸盐转化膜相当.     

钇对MB25镁合金组织及强度的影响

通过金相观察、电子探针分析和强度测试,发现钇(Y)对MB25镁合金具有明显细化晶粒作用。在该合金中,当Y低于0.9wt％时,随着Y含量增加,其分布均匀,晶界变窄;当Y等于0.9wt％时,合金的组织和强度均最佳。     

稀土对镁合金AZ91D摩擦磨损性能的影响

研究了不同稀土含量对AZ91D镁合金摩擦磨损性能的影响，结果表明：在所研究的范围内，稀土镁合金的摩擦磨损特性明显优于基体合金，含与不含稀土镁合金的磨损速率都随载荷的增加而增加，磨损机制均发生了由轻微磨损向严重磨损的转变，稀土的加入细化了合金组织，改善了镁合金的综合性能，增强了磨损表面氧化膜的稳定性，提高了稀土镁合金的承载能力，有效地延迟了由轻微磨损向严重磨损的转变过程。     

铈对压铸镁合金AZ91组织和高温性能的影响

采用Olympus—PMG3型光学显微镜、D／Max 2500PC型X射线衍射仪(XRD)、带有EDAX—Falcon能谱仪(EDS)的JSM-5500LV型扫描电子显微镜(SEM)及AG-10TA型电子万能实验机，研究了Ce对压铸镁合金AZ91显微组织、常温性能及高温(150℃)性能的影响。结果表明：AZ91合金中加入Ce后，形成了新的Al4Ce相，使Mg17Al12(γ)相尺寸减小、数量减少、并由网状分布变得离散分布。Ce对AZ91合金常温性能的影响不大，但显著提高了高温性能。加入1．0％Ce的合金具有最好的显微组织和性能，但是Ce的加入量过高，反而使合金的性能降低。     

高性能镁合金丝的制备及其弯曲性能研究

采用快速凝固(RS)、往复挤压(RE)和正挤压(EX)制备了具有细晶组织的合金丝。丝材的成分为Mg-6.0%Zn-1.0%Y-0.6%Ce-0.6%Zr,直径为Φ2.08 mm~Φ1.50 mm。在前期SEM和STEM分析组织、弯曲极限能力研究基础上,对Φ1.60 mm丝材进行了不同工艺的热处理研究,然后用Instron 5500R试验机分析了丝材的拉伸、弯曲和曲直性能。研究表明,选用300℃保温10 m in,然后水淬T4处理工艺,丝抗拉强度和延伸率分别为402 MPa和12%。在弯曲直径为~6.28 mm情况下,最大弯曲压下速度Vb-m ax为4 mm.m in-1,弯曲压力为59 N,曲直时拉力为59 N。而T6处理后,可以获得高强度和高塑性结合的丝材。实验表明,350℃保温3 h水淬+150℃保温1 d,是最好的T6工艺。处理后,丝材的σb为448 MPa,δ为7.5%。最大弯曲压下速度Vb-m ax为6 mm.m in-1,弯曲压力为52 N,曲直拉力为50 N。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定稀土镁合金中钆

试样用盐酸、过氧化氢溶解,建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法测定稀土镁合金中钆的分析方法。实验过程中优化了仪器的工作条件,选定钆测定的最佳分析谱线,采用标准工作曲线法完成钆的测定。实验结果表明,方法测定具有较高的精密度和准确度,相对标准偏差(RSD)小于0.89%(n=10)。钆含量在0~100μg/mL(非最高量)的范围内有很好的线性关系,其相关系数大于0.9996。方法用于大量稀土镁合金生产炉前配料与成品试样中钆含量的测定,完全满足工业化生产的检测要求。