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AZ31镁合金板材的孪晶组织及织构北大核心CSCD

采用异步轧制（AR）工艺和同步轧制（NR）工艺制备了AZ31镁合金板材,分析了AZ31镁合金板材的组织性能和力学性能,研究了轧制过程中孪晶组织和织构的演变规律,以及异步轧制工艺参数对镁合金板材组织、织构和力学性能的影响。结果表明,在压下量为3％～15％的范围内,异步轧制与同步轧制板材在晶粒尺寸以及均匀性上有相似的变化趋势。在变形初期,随压下量的增加,孪晶数量不断增加,孪晶使异步轧制与同步轧制板材中晶粒取向都发生偏转,即C轴趋向于垂直于法向（ND）,从而使初始挤压板材的丝织构强度减弱;当压下量达到24％时孪晶大量减少或消失。在压下量为3％～24％的范围内,同步轧制对板材力学性能的影响并不明显,峰值应变呈交替性变化,异步轧制板材在压下量达到24％时,表现出了良好的塑性变形能力,抗拉强度达到309MPa,峰值应变达到16．3％。     

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.     

等温循环弯曲对镁合金板材组织及力学性能的影响

对AZ31B镁合金板材在不同温度下进行了不同道次的等温循环弯曲试验,分析了镁合金板材微观组织和宏观织构的变化情况.结果表明,在变形温度为443 K和483 K时,主要由孪晶来协调变形,并且在孪晶带附近产生了最初的再结晶晶粒；在变形温度为523 K时,最初再结晶晶粒产生在晶界处.在变形温度为483 K循环弯曲3个道次的条件下,其室温伸长率达到17.1％,而原始AZ31B镁合金板材的室温伸长率为12.4％.其基面织构最大相对强度由9.80降到了5.75.     

轧制路径对ZK60镁合金板材组织和性能的影响

在250 ℃对轧制-热处理态ZK60镁合金板材进行9道次不同路径的轧制试验。采用光学显微镜、电子万能试验机、SEM、XRD等研究了轧制试验后ZK60镁合金的显微组织、室温拉伸性能、断口形貌及晶粒择优取向。结果表明:轧制路径对ZK60镁合金板材的晶粒尺寸变化无明显影响,但压下量对镁合金组织内的孪晶变化有很大影响;轧制路径的变化对ZK60镁合金板材的各向异性和力学性能有较大影响,在交叉+45°的路径下轧制后ZK60镁合金板材,各向异性较弱,具有良好的综合力学性能和轧制成形能力,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别达到244.31 MPa、371.14 MPa和25.46%;交叉+45°路径轧制对ZK60镁合金的晶粒择优取向有明显影响,能够改善镁合金板材的晶粒择优取向和各向异性,提高ZK60镁合金的力学性能。     

同步和异步轧制AZ31镁合金板材的织构及力学性能

采用同步轧制(NR)和异步轧制(AR)工艺对AZ31镁合金挤压板材进行了轧制,研究了轧制过程中组织和织构的演化,以及总压下量和异步比对轧材组织、织构和力学性能的影响。结果表明,在压下量为3%～15%的范围内,同步轧制与异步轧制板材在晶粒尺寸以及均匀性上有相似的变化趋势。轧制过程中,在变形初期,随压下量的增加,孪晶数量不断增加,孪晶使同步轧制与异步轧制板材中晶粒取向都发生偏转,即C轴趋向于垂直于法向(ND),从而使初始挤压板材的丝织构强度减弱;而当压下量达到24%时,孪晶大量减少或消失。在压下量为3%～24%的范围内,同步轧制对板材力学性能的影响并不明显,峰值应变呈交替变化;异步轧制板材在压下量达到24%左右时,表现出了良好的塑性变形能力,抗拉强度达到309MPa,峰值应变达到0.163。     

初始取向对大应变轧制AZ31镁合金板材显微组织和力学性能的影响

采用大应变轧制技术对轧制面与挤压板材ED-TE面分别成90°、45°和0°的AZ31镁合金板材进行加工,研究初始取向对板材显微组织和力学性能的影响。结果表明:孪生诱发动态再结晶是大应变轧制过程中主要的再结晶机制,动态再结晶的发生使合金晶粒细化、力学性能大幅提高。轧制过程中孪生与板材初始取向密切相关,通过改变初始取向可控制板材晶粒细化和强度改善效果。0°轧制试样大应变轧制过程中,大部分晶粒的c轴受压,基面滑移启动难度增加,孪生的作用增强,压缩孪晶密度增大,进而通过孪生诱发动态再结晶获得更为细小的再结晶组织和更为优异的力学性能。压下量为80%时,0°轧制板材的平均晶粒尺寸为5μm,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为311.4 MPa、202.6 MPa和26.9%。     

AZ31镁合金板材双向循环弯曲的孪晶组织及织构

采用等温双向循环弯曲工艺(bidirectional cyclic bending technology,BCBT)改善了AZ31镁合金板材的微观组织、织构和力学性能。循环弯曲变形能够产生压缩变形与拉伸变形的交替变化,使镁合金材料发生压缩变形→孪晶组织形成→发生动态再结晶→孪晶消失→晶粒细化的组织演变过程,形成分布均匀的细小的晶粒组织,改善了镁合金材料性能。AZ31镁合金板材在变形温度为483 K时经过3个道次的等温双向循环弯曲变形后,基面织构得到明显弱化,织构强度由原始9.59降低到变形后3.54,平均晶粒尺寸为12.2μm。在变形温度443 K,经过1个道次变形后,AZ31镁合金板材的抗拉强度为325 MPa,屈服强度为225 MPa。与原始坯料力能参数相比,抗拉强度提高了19%,屈服强度提高了28%。当变形温度483 K循环变形3道次时,材料的伸长率为17.1%,比原始材料提高了42%。     

轧制工艺对汽车用镁合金微观组织和力学性能的影响

研究了轧制工艺对镁合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着轧制道次的增加,镁合金组织中孪晶组织越来越多。随着轧制温度的提高,镁合金变形能力增加,但晶粒长大,且氧化程度加剧。镁合金抗拉强度、屈服强度和伸长率随轧制道次增加而升高。随轧制温度增加,镁合金抗拉强度和屈服强度降低,伸长率升高。     

汽车用超细晶镁合金轧制工艺研究

研究了轧制工艺对超细晶AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,在试验条件下,轧制道次少于4次时镁合金组织中没有裂纹或微孔;轧制道次大于4次时,镁合金表面出现微小裂纹。随着轧制道次增加,镁合金抗拉强度、屈服强度和伸长率先增加后减小,轧制道次为4次时达到最大值。随着轧制温度的增加,镁合金组织晶粒尺寸增大,抗拉强度和屈服强度降低。最佳轧制工艺参数为:轧制温度200℃、轧制道次4次。此时获得最佳抗拉强度428 MPa,屈服强度332 MPa,伸长率为8.8%。     

通道间隙对等径角轧制AZ31镁合金板材组织与性能的影响

研究了不同通道间隙下,AZ31镁合金板材在等径角轧制过程中晶体取向的演化特征以及通道间隙对其显微组织和力学性能的影响.X射线衍射分析表明在等径角轧制过程中,随着通道间隙的减小,晶体取向变化加大,(0002)基面取向减弱.等径角轧制后,孪晶明显增多,且随着通道间隙的减小,孪晶数量逐渐增多.单向拉伸试验表明,等径角轧制后的板材,其变形行为和力学性能存在明显的各向异性特征,与等径角轧制前的板材相比,在轧向其屈服强度明显降低由轧制前的240MPa降至155MPa,抗拉强度略有增加,但随着通道间隙的减小,断裂延伸率略有增大;在横向其屈服强度和抗拉强度均增大,随着通道间隙的减小,屈服强度和抗拉强度略有减小,但断裂延伸率增大.     

铸态Mn18Cr18N钢轧制热压缩实验分析

针对铸态Mn18Cr18N电渣重熔钢进行了单道次直接轧制,其压下率分别为10%,30%,40%和50%,并借助电子背散射仪(EBSD)观察了微观组织,结果表明,单道次轧制时,随着压下率的增大,组织逐渐细化。在晶界周围发生再结晶,变形孪晶增多,促进再结晶形核发生。组织细化主要由动态再结晶机制和孪生机制起主导作用。分析了轧后板的拉伸力学性能,随着压下率的增大,屈服强度由690.16 MPa增加至743.24 MPa,抗拉强度由885.65 MPa增加至940.31 MPa,断后伸长率由39.73%增加至53.46%,断口微观形貌特征逐渐由韧性和脆性的混合型断裂向韧窝状韧性断裂转变。断口边部的第二相含量较少,而试样中心微孔洞内含有大量方形的第二相,导致形成了微裂纹,断裂先从中心部开始。     

The Microstructure,Texture and Mechanical Properties of the Rolled Al/Mg/Al Clad Sheets

Two types of three-layered Al/Mg/Al clad sheets were fabricated by hot rolling. The first (sheet A) underwent a single pass with a small rolling reduction of 33% and the second (sheet B) underwent four passes with a large rolling reduction of 71%, and both were subsequently annealed at 200 °C for 1 h. Microstructural examination and tensile tests on the fabricated sheets revealed that 17.8-μm-thick intermetallic compound layers (IMCLs) appeared at AZ31/5052 interfaces in sheet B while none were observed in sheet A. The AZ31 layers in sheets A and B exhibited basal textures with intensities of 15.1 and 9.8, respectively, and only sheet A exhibited tensile twins (TTs) in the AZ31 layer. Recrystallization resulting in grains was preferred near the AZ31/5052 interface and the intersections between TTs. Owing to its larger rolling reduction, more extensive recrystallization was observed in the sheet B component layers than in sheet A. Sheet B exhibited better mechanical properties with a much higher ultimate tensile strength (UTS) than sheet A (230 versus 102 MPa) and a slightly larger elongation (19 versus 17%).This indicates that texture intensities and the extent of recrystallization of component layers have a significant effect upon the mechanical properties of clad sheets.     

热轧工艺对Fe-20Mn-3Cu-1.3C TWIP钢组织致密度和力学性能的影响

通过真空熔炼制备出高强韧Fe-20Mn-3Cu-1.3C TWIP钢。针对该合金钢凝固组织中易形成显微缩松的问题,在总热轧压下率相同的条件下,研究了道次平均压下率的变化对消除合金钢微孔缺陷和力学性能的影响。结果表明,随着道次平均压下率由35.96%提高至48.75%,合金内部微孔面密度显著降低,平均晶粒尺寸减小,合金的屈服强度、抗拉强度、强塑积大幅度提高。当道次平均压下率为48.75%时,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为536.70 MPa、1161.49 MPa、95.60%,强塑积高达111038.44 MPa.%,与当道次平均压下率为35.96%时相比,强塑积提高了47.70%,这一结果是目前TWIP钢综合力学性能数据的最高值。表明提高道次平均压下率消除缩松缺陷是提高该TWIP钢力学性能的关键。     

退火和平整工艺对冷轧HSLA钢组织性能的影响

 本文以Nb微合金化冷轧HSLA钢为研究对象,探讨了退火和平整工艺对钢板组织性能的影响,结果表明:退火温度从700℃升至840℃,钢板的强度逐渐降低,伸长率逐渐升高,纤维状组织逐渐减少,铁素体再结晶更加充分;预拉伸量对带钢抗拉强度和断后伸长率无明显影响,随着预拉伸量提高至2. 0%,屈服强度略有升高,屈服点伸长率Ae逐渐减小,但预拉伸量达到2. 0%时,屈服平台仍无法消除;平整压下率对带钢抗拉强度和断后伸长率无明显影响,当压下率达到1. 0%时,屈服平台可完全消除,屈服平台消除后,随着压下率提高,规定塑性延伸强度R_{p0. 2}缓慢升高。      

温轧工艺对6061铸轧板材显微组织和力学性能影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)及万能拉伸机等研究了不同温轧温度及累积压下率对双辊铸轧6061铝合金板材组织性能的影响。结果表明,6061铝合金铸轧板组织主要由耐热相Al0.7Fe3Si0.3、Al9Fe0.84Mn2.16Si及少量强化相Mg2Si组成。合金中第二相随温轧道次递增逐渐由网格状、片状转变为沿轧制方向的线条状,最终变为细小的颗粒状。温轧后,有新的析出相Al0.5Fe3Si0.5产生,且Mg2Si相的数量增多。6061铝合金铸轧板较为适宜的温轧工艺为:370℃轧制+80%累积压下率,此时铸轧板热处理后的屈服强度、抗拉强度和伸长率分别88.48 MPa,318.76 MPa和20.53%。     

SiC颗粒增强Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si的轧制工艺

研究了喷射沉积SiC颗粒增强Al-8．5Fe-1．3V-1．7Si板材的轧制工艺。探索了板材轧制过程中材料的密度变化规律及室温力学性能，通过金相、扫描电镜和透射电镜观察了其微观组织。研究表明，材料的致密化程度、轧制温度、轧制过程中道次压下量对材料的轧制性能有着重要影响。通过优化轧制工艺最终获得了良好的室温力学性能：490℃热轧材料的抗拉强度为535MPa，断后伸长率为7％。     

Effects of Welding Speed and Post-weld Hot Rolling on Microstructure and Mechanical Properties of Friction Stir-Welded AZ31 Magnesium Alloy

The as-rolled AZ31 Mg alloy sheets are welded by friction stir welding(FSW) in this study, followed by annealing and hot rolling with different reductions. The effects of welding speed and the rolling reduction on the microstructure, tensile properties, microhardness and fracture surfaces of the specimens are investigated. The results show that the microstructures of the FSW joint in different regions become more and more consistent as the hot rolling reduction increases. The mechanical properties of the FSW joints and the joint coefficient are improved with increasing rolling reduction; however,the hardness value in the stirred zone decreases firstly and then increases. When the rolling reduction is 50%, the tensile strength of FSW joint is close to that of base metal. The sample L_3 achieves the best comprehensive properties, with the yield strength, ultimate tensile strength and elongation of 162, 287.9 MPa, and 17.9%, respectively.