铸态AZ31镁合金热压缩过程中的再结晶行为

利用Gleeble-1500在温度200～500℃和应变速率0.001～1s-1范围内对铸态AZ31镁合金进行热压缩实验,并对动态再结晶行为进行研究。基于温度-应变速率的变化规律(Zener-Hollomon参数,Z参数),分析了形变温度和应变速率对铸态AZ31镁合金组织结构的影响规律。结果表明:动态再结晶发生后,再结晶晶粒尺寸随着形变温度的降低而减小。随着Z值的增加,动态再结晶作用增强,形变组织细化。为了便于工程应用的参考,给出了相应的热加工三维图。     

AZ31镁合金冷压缩变形再结晶的研究

对取自铸态的AZ31镁合金进行不同变形量的压缩变形,然后在不同温度下保温不同时间进行退火处理,观察微观组织,获得变形量、退火温度和保温时间对AZ31镁合金微观组织的影响规律.结果表明:在退火过程中,变形量大(12.5%和15%)的试样可以发生完全再结晶,变形量为2.5%和5%的试样未观察到再结晶的发生.随着退火温度的升高,再结晶过程加快,孪晶界是新的再结晶形核地点.     

ZK60镁合金热压缩变形行为

为了研究ZK60镁合金的热变形行为,采用Gleebe-1500热模拟机在变形温度为423～673K、应变速率为0.001～10s-1条件下对合金进行的热压缩试验.分析合金流变应力与应变速率、变形温度之间的关系,通过引入Z参数建立合金流变应力本构方程,并观察合金变形过程中的显微组织演变.结果表明:变形温度低于473K且应变速率大于0.1s-1时试样发生宏观开裂;在变形温度较高和应变速率较低时,合金真应力-真应变曲线具有动态再结晶特征.随变形温度升高和应变速率的降低流变应力减小,热压缩后的组织中再结晶现象越明显;应变速率越高,再结晶晶粒越细小.     

AZ61镁合金热压缩变形组织研究

在gleeble 1500D热模拟试验机上以应变速率为0.01 s-1和1s-1,变形温度为350℃和400℃,对AZ61镁合金热压缩变形,并对变形试样显微组织进行了研究。结果表明:热变形过程中发生了不同程度的动态再结晶,得到不完全再结晶组织。变形温度和应变速率对再结晶程度、再结晶晶粒尺寸均匀性有明显影响;以较低的温度配合高的应变速率,热变形后发生再结晶晶粒均匀细小;变形温度高且应变速率高时,发生动态再结晶的区域变小,再结晶晶粒尺寸偏大且极不均匀,低温高速热变形有利于获得均匀细小的再结晶组织。     

AZ31镁合金热锻后的组织与性能的研究

研究了变形温度和变形量对AZ31镁合金组织性能的影响.结果表明:随着变形量的增加,孪晶数量减少,在400℃变形量为10%时,出现动态再结晶晶粒.随着温度升高,孪晶减少甚至消失,当温度达到350℃时,在晶界和孪晶界观察到细小的再结晶晶粒,温度继续升高,再结晶晶粒会出现长大现象.材料的抗压强度随着温度的升高先增加后减小.     

ZK60镁合金的热压缩变形行为

采用Gleeble-1500热模拟机在温度250～400℃、应变速率0.001～1s-1、最大变形程度105%的条件下对ZK60镁合金进行了高温压缩模拟实验研究。分析了实验合金在高温变形时的流变应力和应变速率及变形温度之间的关系,计算了变形激活能和应力指数,并观察了热压缩变形过程中组织的变化。结果表明,合金的峰值流变应力随应变速率的增大而增加,随温度的升高而减小;在给定的变形条件下,计算出合金的变形激活能为63～130kJ/mol,应力指数为2.78～3.79;降低变形温度和提高应变速率可使再结晶晶粒的平均尺寸减小。     

镁合金AZ31D 热粘塑性模型的参数识别

通过联合实数编码遗传算法和一些经典的局部优化方法,构造了一种混合型的全局优化方法并用于开发一个专用的参数识别程序。使用这个专用程序进行了镁合金 AZ31D 的参数识别。变形试验和数值模拟结果的比较显示,本参数识别方法及其所得到的材料参数都是可用的。所得到的本构参数可用于镁合金零件热塑性成形的数值模拟。     

加工方式对AZ31变形镁合金热拉伸流变应力的影响

针对不同方法制备的AZ31镁合金薄板,利用热拉伸试验机和金相显微镜对其在不同温度和变形速率下的流变应力进行了实验研究.结果表明:挤压、交叉、热轧和冷轧等方法制备的AZ31镁合金薄板的应力-应变曲线基本特征是相同的.峰值流变应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低,在低温时具有明显的厚度效应;当温度大于350℃时峰值流变应力几乎不随板材厚度变化而变化;应变速率小于1.0×10-2s-1,变形温度大于150℃下所有AZ31薄板的延伸率均δ≥45%;单向轧制薄板的各向异性随温度提高减小.     

AZ31镁合金轧制工艺的研究

对AZ31镁合金在400℃条件下的轧制工艺进行了研究,在不同压下量、不同道次条件下分别进行了轧制实验,并对轧制后AZ31板材的组织和力学性能进行了研究。实验结果表明:在400℃条件下,以小变形量轧制,每道次压下量为1mm时,较好的加工工艺条件为轧制到第8道次,累积变形量50%;每道次轧制压下量为2mm时,较好的加工工艺条件为轧制到第2道次,累积变形量为25%;AZ31镁合金在大变形量下轧制易产生裂纹,裂纹的产生可能是由于随着累积变形量增加,内应力激增,在难变形的硬取向晶粒区或第二相处产生应力集中,萌生裂纹。裂纹尖端扩展经过的区域变形量较大,因而裂纹两侧存在再结晶细晶区域。     

热变形镁合金退火显微组织的定量研究

对热变形AZ31镁合金的显微组织、晶粒尺寸分布、平均晶粒尺寸、再结晶晶粒数目以及变形织构随退火时间的变化进行了定量分析,研究了不同热变形量AZ31镁合金在503 K的等温退火行为。结果表明:热变形AZ31镁合金的细晶组分随着退火时间的延长不断降低,退火过程按退火温度可分为孕育、再结晶急速长大和晶粒正常长大三个阶段,且各阶段的其长短几乎不受变形程度的影响。变形形成的微观织构在整个退火过程中几乎没有变化,说明热变形镁合金在退火过程中没有新核形成,即为连续静态再结晶。     

镁合金AZ31的磨损性能研究

研究了滑动干摩擦条件下载荷和时间对镁合金AZ31磨损性能的影响.采用扫描电镜观察分析了磨损表面,讨论了不同载荷下的主要磨损形式.结果表明:合金的磨损质量损失在不同的载荷下均随磨损时间的增加而呈线性增加,载荷增加使磨损失重增加更显著.分析认为随载荷增加磨损形式经历了由氧化磨损,磨粒磨损到剥落磨损的变化过程.     

AZ31B镁合金挤压工艺研究

在油炉中熔炼AZ31B镁合金,用熔剂保护,石墨模铸造圆锭.铸锭经400℃×12h的均匀化处理后,进行热挤压,其挤压温度为400℃,挤压速度为1～2.5m/min,挤压比为10～45.共挤出了11种规格的棒材、管材、型材(工字型、槽型、角形、方形、T形等),挤压过程中均发生了动态再结晶,其抗拉强度σb在275～285MPa之间,屈服强度σ0.2 在220～225MPa之间,延伸率δ在15%～17%之间.所制订的工艺合理,挤压出的棒材、管材、型材有较好的力学性能.     

AZ31镁合金型材温热弯曲实验研究

采用自制弯曲装置进行了AZ31镁合金型材弯曲成形实验,研究了型材成形温度和型材弯曲角度对镁合金型材弯曲性能的影响.结果表明:采用温热弯曲工艺可以成形出AZ31镁合金型材弯曲件;弯曲后的型材外缘筋部厚度值减小,其余筋部厚度值均增大;在相同的弯曲角度和模具预热温度条件下,随着坯料温度的升高型材回弹角度减小.AZ31镁合金型...     

AZ31B镁合金铈基-植酸复合转化膜研究

为了进一步提高镁合金转化膜防腐性能的影响,将铈基转化复合于在AZ31B镁合金植酸转化膜表面,制备了一种铈基一植酸复合转化膜,应用析氢实验、Tafel分析方法及SEM、EDS对AZ31B镁合金不同转化膜的防腐性能及表面微观结构及成份进行了研究。结果表明复合转化膜表面主要由C、O、P、Ce、Mg及Al元素所组成,复合转化膜相比于植酸转化膜及铈基转化膜具有更好的致密性,从而复合转化膜相比于植酸转化膜及铈基转化膜具有更好的防腐性能。     

AZ31镁合金环境友好阳极氧化处理研究

通过正交试验得到AZ31镁合金无铬、无强氧化物的阳极氧化处理配方及工艺,运用扫描电子显微镜、X射线衍射分析及电化学测试系统对阳极氧化膜的组织结构与耐蚀性进行了表征。结果表明,该环境友好阳极氧化工艺可在AZ31镁合金表面形成具有一定耐蚀性的阳极氧化膜;所得阳极氧化膜表面质量好,是一种多孔的陶瓷膜,膜的物相主要是晶态的MgO、ZnO、Mg以及非晶态的MgAl2O4、Mg18Al23等;阳极氧化处理试样的自腐蚀电流密度减小,而腐蚀电位有所提高,说明镁合金表面形成的阳极氧化膜提高了镁合金表面的耐腐蚀性能。     

Hot Cracking in AZ31 and AZ61 Magnesium Alloy

This paper examined the impact of the number of thermal cycles and augmented strain on hot cracking in AZ31 and AZ61 magnesium alloy. Statistical analyses were performed. Following observation using a scanning electron microscope (SEM), an energy dispersive spectrometer (EDS) was used for component analysis. Results showed that Al content in magnesium alloy has an effect on hot cracking susceptibility. In addition, the nonequilibrium solidification process produced segregation in Al content, causing higher liquid Mg-alloy rich Al content at grain boundaries, and resulting into liquefied grain boundaries of partially melted zone (PMZ). In summary, under multiple thermal cycles AZ61 produced serious liquation cracking. AZ61 has higher (6 wt%) Al content and produced much liquefied Mg17Al12 at grain boundaries under multiple thermal cycles. The liquefied Mg17Al12 were pulled apart and hot cracks formed at weld metal HAZ due to the augmented strain. Since AZ31 had half the Al content of AZ61, its hot-cracking susceptibility was lower than AZ61. In addition, AZ61 showed longer total crack length (TCL) in one thermal cycle compared to that in three thermal cycles. This phenomenon was possibly due to high-temperature gasification of Al during the welding process, which resulted in lower overall Al content. Consequently, shorter hot cracks exhibited in three thermal cycles. It was found the Al content of AZ31 and AZ61 can be used to assess the hot-cracking susceptibility.     

AZ31镁合金的生物降解行为研究

研究了AZ31镁合金作为生物医用材料的体内外生物降解行为.初步分析了其作为可降解生物医用材料的可行性.体外浸泡实验结果表明,AZ31镁合金的降解行为与其所处环境有关,在Hank's溶液中的降解速度较在0.9%NaCl溶液中低;经过热处理后的AZ31镁合金较铸态和锻态降低了点蚀发生倾向,降解速度更慢.体内植入实验结果表明,AZ31镁合金与动物不同组织接触,其降解速度不同,在骨髓腔内的降解速度更快.植入5周时,镁合金已发生降解,20周降解更为明显.降解过程中镁合金表面有Ca-P物质沉积,表面具有优异的生物活性,其降解产物主要通过尿液进行排泄.在表面制备Ca-P涂层可降低镁合金的降解速度.AZ31镁合金是一种具有良好应用前景的新型生物可降解医用植入材料.     

AZ31镁合金的研究现状和发展前景

叙述了AZ31镁合金在组织、性能等方面的特点,介绍了主要合金元素对AZ(Mg-Al-Zn)系镁合金组织和性能的影响;综述了该合金的研究现状,提出了该合金发展和应用前景.     

AZ31镁合金表面复合镀膜工艺研究

研究了在AZ31镁合金表面依次进行浸锌、化学镀镍、电镀铜、电弧离子镀Cr/CaN的复合镀膜工艺.结果表明,在此复合镀工艺条件下,可以在AZ31镁合金表面形成致密度高、结合强度好、耐蚀性好且硬度高的复合合金镀层.AZ31镁合金镀膜后的显微硬度形成一个梯度,由71 HK提高到2225 HK;耐蚀性明显提高,在3.5%NaCl溶液中腐蚀电位从-1481 mV提高到-382 mV.