异步轧制AZ31镁合金板材室温冲压性能研究

文章主要对异步轧制AZ31镁合金板材室温冲压性能进行了研究,以探讨提高镁合金板材冲压性能的途径。结果表明,异步轧制有利于板材的晶粒细化,其晶粒尺寸约为7.6μm,明显小于普通轧制板材的12.5μm;而由于异步轧制过程中剪切变形的作用,异步轧制使板材的(0002)基面晶粒取向减弱;与普通轧制相比,异步轧制板材的应变硬化能力增加,屈服强度降低,制耳参数减小,但塑性应变比也降低,这可归因于异步轧制所导致的晶粒细化和晶粒取向的改变。     

AZ31镁合金板材的冲压性能

通过对异步轧制后的AZ31镁合金板材在杯突试验机上进行冲压试验,以此来研究AZ31镁合金板材的冲压性能.采用热轧态AZ31镁合金板材在异步轧机上进行不同压下率轧制,采取空冷,然后对单道次异步轧制后的板材进行退火处理.对退火处理后的板材切块、打磨,在杯突试验机上进行冲压试验,测量板材的杯突值,通过拉伸试验测得冲压性能指标...     

异步轧制对AZ31镁合金板材组织和性能的影响

对不同轧制温度、道次压下量以及轧制路径等工艺条件下所制备的AZ31镁合金板材的组织和性能进行了研究。结果表明．当温度由623K升到723K时，晶粒发生长大，孪晶消失，板材的抗拉强度由275MPa降到250MPa，伸长率则由14．5％增加到18％；当道次压下量从5％增加到20％时，晶粒逐渐得到细化，板材的抗拉强度由道次压下量为5％时的265MPa增加到20％时的300MPa，伸长率则由18％降到15％；轧制路径的改变，使不同板材中孪晶的数量产生改变，路径A中的孪晶较多，伸长率较低，强度较高，路径D中的孪晶较少，伸长率较高．强度较低。     

异步轧制对AZ31镁合金板材组织和性能的影响

对不同轧制温度、道次压下量以及轧制路径等工艺条件下所制备的AZ31镁合金板材的组织和性能进行了研究。结果表明,当温度由623K升到723K时,晶粒发生长大,孪晶消失,板材的抗拉强度由275MPa降到250MPa,伸长率则由14.5%增加到18%;当道次压下量从5%增加到20%时,晶粒逐渐得到细化,板材的抗拉强度由道次压下量为5%时的265MPa增加到20%时的300MPa,伸长率则由18%降到15%;轧制路径的改变,使不同板材中孪晶的数量产生改变,路径A中的孪晶较多,伸长率较低,强度较高,路径D中的孪晶较少,伸长率较高,强度较低。     

轧制工艺对AZ31镁合金冲压性能的影响

采用普通轧制、异步轧制、交叉轧制和等径角轧制工艺,制备了具有良好组织状态的AZ31镁合金板材,并对这几种不同轧制工艺制备的AZ31镁合金板材的冲压性能进行了研究,分别考察不同轧制工艺下的镁合金板材的应变硬化指数、塑性应变比和杯突实验Erichsen值,确定不同轧制方式对镁合金冲压性能的影响。结果表明,等径角轧制所制备AZ31镁合金板材的Erichsen值最大,表现出了最优的室温成形性能。     

等径角轧制AZ31镁合金板材的组织与性能

采用等径角轧制工艺制备了AZ31镁合金板材.结果表明:经等径角轧制后的板材,晶粒取向由等径角轧制前的(0002)基面取向演化为基面与非基面共存的取向.与等径角轧制前的板材相比,板材晶粒尺寸略有长大并有孪晶出现,但强度却明显提高,而断裂延伸率变化不大,尤其是1个道次轧制的板材其抗拉强度由等径角轧制前的240增大到275 MPa,屈服强度由193.8增大到239.2 MPa;随着等径角轧制道次的增加,板材的强度逐渐降低,至第4个道次其抗拉强度仅为250 MPa,屈服强度为207.3 MPa.     

再结晶退火对AZ31镁合金挤压板材组织与性能的影响

利用光学显微镜和扫描电镜对AZ31镁合金挤压板再结晶退火前后的显微组织和断口形貌进行分析,并通过室温拉伸试验研究了再结晶退火前后的力学性能.结果表明,随退火保温时间的延长,板材先出现大量片状退火孪晶,随后退火孪晶消失,变形组织被细小、均匀的再结晶晶粒所取代;再结晶退火后,挤压板伸长率增加,抗拉强度提高;退火后试样断裂时宏观断口呈现撕裂棱与韧窝共存的形貌,呈韧性断裂,且随着合金晶粒尺寸减小,撕裂棱和韧窝更加细小.     

轧制温度对AZ31镁合金板材组织和性能的影响

以多向锻造AZ31镁合金为板坯进行高应变速率轧制成形,研究轧制温度对板材组织与力学性能的影响。结果表明：镁合金高应变速率轧制成形前期,孪生作用增强,形成大量的■拉伸孪生和■二次孪生;变形后期,由于孪生诱发动态再结晶的作用,合金晶粒组织明显细化。在压下量为80%的高应变速率轧制下,轧制温度为250～400℃时,轧制板材组织均发生了完全再结晶,平均晶粒尺寸随着轧制温度的升高从6.97μm增加至8.13μm,但由于轧制板坯的初始晶粒尺寸较小,晶粒尺寸随着轧制温度的升高变化较小;轧制板材的抗拉强度和伸长率均高于315 MPa和25%,表明高应变速率轧制工艺可以在较宽的温度区间内制备力学性能稳定的镁合金板材。     

变形参数对AZ31镁合金板材织构的影响

利用X射线衍射(XRD)方法测量了不同轧制状态,即不同变形温度和变形量条件下AZ31镁合金板材织构的变化特征。结果表明,经过轧制之后的AZ31镁合金板材形成强烈的基面织构;在250℃~400℃范围内,变形温度的升高、变形量的增大都会促进镁合金板材棱柱面、锥面等非基面滑移系的启动,从而影响各织构组分的锋锐程度和板材各向异性的强弱。随着变形温度的升高,镁合金板材的各向异性减弱;变形量的增大,镁合金板材的各向异性增强。     

退火处理对等径角轧制AZ31镁合金板材组织与性能的影响

通过显微组织分析和力学性能测试对退火处理后等径角轧制AZ31镁合金板材进行了研究,在试验条件下,退火处理后板材中原有的非基面晶粒取向未发生明显改变;随着退火时间的延长,退火温度的升高,晶粒逐渐趋于均匀、等轴化并发生长大,孪晶消失,抗拉强度和屈服强度逐渐降低,断裂伸长率明显提高,各向异性减弱.这表明,孪晶的存在及晶粒粗化导致板材的塑性降低,而非基面晶粒取向和均匀等轴化的晶粒组织则有利于其塑性的提高,明显的屈服现象、低的屈服强度和大的应变硬化现象可归因于板材内(0002)基面晶粒取向的减弱.     

AZ31与ME20M镁合金板料热拉深性能实验研究

在不同成形温度、拉深速度、润滑条件下对1．2mm厚的AZ31镁合金板料与3mm厚的ME20M镁合金板料进行热拉深性能实验研究。实验表明：AZ31镁板的最佳成形温度为215℃，而ME20M镁板在250℃以上成形性能才随温度的升高明显改善，说明稀土元素对镁合金的室温拉深性能影响很小，但却显著提高镁合金的高温拉深性能，同时也说明镁合金板料具有较佳的轻薄结构成形性；两种镁合金板料热拉深成形性能都对拉深速度敏感．有润滑条件比无润滑条件成形性能要好。通过对成形件传力区部位金相实验分析得知，合理控制热拉深实验参数，能改善成形件微观组织，进而保证成形件质量。     

AZ31镁合金薄板在热态下的成形极限图及其应用

采用板材热成形试验机BCS-50AR及网格应变自动测量系统GMASystem,获得了AZ31镁合金薄板在150～250℃温度范围内的成形极限图(FLD)。分别将实验获得的FLD及软件自带的Keeler’s方程作为利用DYNAFORM模拟时的破裂判据,模拟研究了AZ31镁合金筒形件在150～250℃温度范围内的拉深过程,并将模拟结果与AZ31镁合金的等温拉深实验结果进行了比较。结果表明:FLD作为DYNAFORM模拟时的破裂判据,能更好地预测AZ31镁合金薄板成形过程中的破裂问题。     

AZ31镁合金热轧变形的动态再结晶机制

在轧制温度603~703 K、轧制压下量20%~40%、应变速率4~16 s-1下对AZ31镁合金进行轧制变形,研究轧制压下量、应变速率和变形温度对AZ31镁合金变形组织的影响,分析了镁合金的动态再结晶机制。结果表明：应变速率和变形温度不仅影响动态再结晶进行的程度,而且能够改变再结晶的方式或形核机制。当轧制应变速率= 13.9 s-1,变形温度T=603 K时,再结晶方式为孪生动态再结晶;变形温度升高到703 K时,沿晶界有链状新晶粒出现。当变形温度T= 673 K,应变速率= 11.35 s-1时,再结晶方式以孪生动态再结晶为主;应变速率降低到= 4 s-1时,再结晶方式以旋转动态再结晶为主。     

铸态AZ31B镁合金中厚板热轧制温度场数学模型

采用Gleeble1500D热/力模拟试验机对铸态AZ31B镁合金圆柱试样在变形温度250~450℃、应变速率0.005~5s~(-1)下进行高温压缩试验,基于高精度流变应力模型,依托于刚塑性有限元分析软件针对镁板不同初轧温度、不同道次压下率以及不同轧制速度条件下的中厚板热轧制过程进行了热力耦合数值分析,利用数学解析的方法建立了不同工艺条件下镁板变形区域的温度场数学模型。结果表明,不同热轧工艺条件下轧制变形区域内温度的分布有很大区别,温度场数学模型需要划分不同工艺条件针对轧制后滑区和前滑区来分别建立;用简单数学方程来表征镁合金的传热过程,使得温度在线控制机理模型形式上更为简单,并且能够精确表征中厚规格镁板宽范围轧制条件下的传热机制。     

AZ31镁合金轧态薄板化学镀Ni-P合金的工艺研究

为了改善AZ31镁合金轧态薄板的耐腐蚀性能,通过正交试验优化了化学镀Ni-P的配方及工艺,并对Ni-P镀层的形貌、镀层厚度、镀层中P元素的含量以及镀层在3．5％NaCI溶液中的极化曲线进行了测试和表征。结果表明,AZ31镁合金化学镀Ni—P的最优方案为：碱式碳酸镍10g／L,次亚磷酸钠25g/L,温度80％,pH值=8。所得的Ni—P镀层均匀,无明显缺陷,厚度约为18～23μm,P元素的质量分数为9．68％。试样经化学镀Ni—P后的自腐蚀电位大幅度提高,出现了约600mV的钝化区间,其耐蚀性能明显提高。     

镁合金AZ31常温下的塑性变形行为

通过挤压制取镁合金A231镁合金板坯,常温下进行轧制,研究其塑性变形行为。考察了镁合金AZ31组织和轧制工艺参数对其常温下塑性变形能力的影响。结果表明,晶粒度和道次加工率是影响镁合金AZ31常温塑性变形能力的重要因素。当挤压板坯晶粒度为10μm时,板材轧制变形由脆性转变为塑性。总加工率越大,晶粒越细,塑性越好。合理分配道次加工率可使总加工率增大。     

Improvement of Drawability at Room Temperature in AZ31 Magnesium Alloy Sheets Processed by Equal Channel Angular Rolling

A new rolling process, so-called as equal channel angular rolling (ECAR) process, for fabricating the magnesium alloy sheets with an enhanced formability at room temperature is introduced. The ECAR device was designed so that it could feed the sheet with the preheated temperature of 673 K in a continuous manner at a relatively high speed of 0.43 m/s. A significant amount of the shear deformation could be achieved by passing the sheet through the mold with the oblique angle of 115°. The x-Ray spectra were examined to analyze the crystal orientation of the sheets, which indicates that the crystal orientation with non-basal plane was fabricated after ECAR processing. The grain was not refined and plenty of twins were brought out because of the low-shear deforming temperature. The high stress and low ductility for the ECARed specimens can be related to the presence of twins. In spite of having the similar optical microstructure, the elongation to failure for the ECARed specimens after annealing was above 33%, which was larger than that of about 20% for the as-received/annealed specimens. And the drawability for the ECARed/annealed specimens with the Erichsen value of 6.24 mm and the limiting drawing ratio of 1.6 can be obtained, which is improved dramatically than that of 4.18 mm and 1.2 for the as-received/annealed specimens, respectively. These can be related to the rotation of (0002) basal plane toward the rolling direction because of the shear deformation induced by ECAR process.     

AZ31B镁合金板材超塑性变形与断裂机理研究

研究了工业态热轧AZ31B镁合金板材的超塑性及其变形机制,在应变温度为723K,应变速率为1×10-3s-1的试验条件下,其最大断裂伸长率达到216%,应变速率敏感性指数达0.36。研究结果表明:晶界滑动(GBS)是工业态热轧AZ31B镁合金超塑性的主要变形机制,变形初期有动态再结晶发生,断裂是由晶界处形成的空洞不断长大、连接而引起的。