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...     

镁合金蜂窝板隔声性能分析

采用AZ31镁合金板材、AZ31镁合金蜂窝芯、铝合金蜂窝芯制备了镁合金蜂窝板和镁-铝蜂窝板,并测定具有不同结构参数的蜂窝板的隔声性能。预期高隔声镁合金蜂窝板应用于交通运输装备上,将可提高地板或壁板的减振降噪能力,极大改善乘坐的舒适性,提高能源效率。     

AZ31镁合金非等温拉深性能的研究

针对AZ31镁合金等温拉深性能差的问题,提出了AZ31镁合金的非等温拉深工艺.通过平底杯形冲头拉深试验研究了不同冲头温度和板料温度对AZ31镁合金非等温拉深性能的影响,确定了使AZ31镁合金具有最佳拉深性能的板料和冲头温度范围.实验结果表明,除了板料和冲头温度之外,拉深速度和润滑条件对AZ31镁合金的非等温拉深性能也有重要影响.     

AZ31B镁合金板材冲压性能的实验研究

系统地研究了AZ31B镁合金板材的冲压性能.通过室温和中高温拉伸实验研究了AZ31B镁合金板材的基本冲压性能,如σb、σs、σs/σb、σ、n、γ和△γ等性能指标;通过模拟成形实验研究了杯突值、弯曲性能、拉深性能、扩孔性能以及成形极限图FLD等,为制定冲压成形工艺提供参考依据.研究表明,AZ31B镁合金板材的冲压性能室温下较低而中高温则较好.     

AZ31镁合金板锥杯与扩孔成形性能研究

对AZ31镁合金板在20~300℃条件下进行了拉伸力学性能、锥杯及扩孔试验研究。结果表明:随着变形温度的升高,AZ31镁合金板抗拉强度逐渐下降而延伸率不断提高;随着温度升高,锥杯值CCV逐渐减小,300℃时具有较小的锥杯值CCV,获得了较好的“拉深+胀形”复合成形性能;随着温度升高,AZ31镁合金板的扩孔成形性能显著提高。     

AZ31镁合金高应变速率轧制宏微观仿真

本工作通过构建宏观有限元模型和微观动态再结晶模型,对AZ31镁合金在300～400℃、平均应变速率为10～29 s-1的条件下进行高应变速率轧制宏微观模拟.对比实验结果的结论如下:随着平均应变速率的增加,模拟的轧板宽度方向等效应力差值和宏观边裂长度都减小,等效应力差值越大,边裂长度越长,宏观模拟结果与实验一致;采用微观动态再结晶模型、宏观有限元历史加载耦合元胞自动机(CA),模拟AZ31镁合金高应变速率轧制中的动态再结晶过程,微观模拟结果与实验吻合;随着平均应变速率的增加,再结晶越完全,使得应力集中被释放,边裂长度减小.通过建立AZ31镁合金高应变速率轧制多尺度宏微观仿真模型,能够精确模拟仿真高应变速率轧制过程,对镁合金高应变速率轧制的精确控制提供了新的思路.     

不同温度加载模式AZ31镁合金型材张力绕弯成形数值模拟

采用三维弹塑性热力耦合有限元法实现了薄壁U形AZ31镁合金型材的温热张力绕弯成形的数值模拟,分析了4种温度加载模式下型材温热张力绕弯成形过程的温度场和应力场的变化。从模具预热、绕弯前温度场均匀化处理、随动热源的添加等方面实现了型材绕弯过程中温度场稳定性的提高。结果表明,绕弯前型材均匀化10s为最佳时间,随动热源的添加及模具的预热均减小了绕弯过程中型材与外界的热交换。分析了不同温度加载模式下型材内外侧等效应力及温度场的变化。模拟结果可以对AZ31镁合金型材张力绕弯成形工艺的优化提供参考。     

表面改性后AZ31B镁合金在不同模拟体液中的降解性能研究

采用化学沉积法在AZ31B镁合金表面制备了钙磷陶瓷涂层,通过浸泡试验和电化学试验研究了其在3种不同模拟体液(生理盐水、PBS、Hank′s)中的降解性能。结果表明,沉积处理改变了AZ31B镁合金在模拟体液中的降解性能,明显抑制了其降解速度;浸泡后溶液的pH值变化结果和电化学实验结果均表明,在3种不同模拟体液中,表面处理后AZ31B镁合金显示出不同的降解速度,顺序依次为:生理盐水>PBS溶液>Hank′s溶液。     

Al含量及均匀化处理对AZ系列镁合金组织的影响

为了在挤压生产中获取均匀的镁合金变形组织,需要掌握合金含量及均匀化退火对热挤压组织的影响规律.本实验通过在Gleeble-1500D热模拟实验机上对不同Al含量的AZ10,AZ31,AZ61和AZ91镁合金进行热模拟挤压,结果表明,经过400℃/12h均匀化退火,AZ10和AZ31合金均形成单一的α固溶体,AZ61合金...     

热挤压工艺对AZ31镁合金晶粒大小及性能的影响

对商用AZ31镁合金挤压棒材进行了不同工艺参数的挤压变形,系统研究了挤压工艺参数对AZ31镁合金晶粒大小以及性能的影响,并对镁合金组织的微晶尺寸进行了金相定量分析.研究结果表明,热变形可有效细化晶粒,但对AZ31镁合金晶粒细化是有限度的;对已通过热挤压变形晶粒细化的AZ31镁合金进一步进行大的塑性变形,其晶粒不但没有进一步的细化反而比挤压前略有长大.     

生物医用AZ31B镁合金表面氧化锰转化涂层制备及性能研究

采用转化处理的方式,在AZ31B镁合金表面成功制备一层氧化锰转化涂层,以提高合金表面耐蚀性能。SEM研究表明,氧化锰转化涂层均匀分布在AZ31B镁合金表面,涂层中无规分布着微裂纹,涂层厚度为10~12μm。XRD研究表明,氧化锰转化涂层的主要成分包括MgO、MnO和Mn2O3。电化学和腐蚀浸泡实验结果表明,氧化锰转化涂层能够有效改善AZ31B镁合金的体外耐蚀性能。     

镁合金板材超塑性成形极限的实验研究

通过超塑性刚性凸模胀形实验研究了AZ31B镁合金板材的超塑性成形极限.在变形温度为573K,初始变形速率为3.3×10-4s-1的条件下,建立了AZ31B镁合金板料成形极限实验曲线(FLC),并且得到无论在拉压变形方式或是在双向受拉变形方式下超塑性变形时,AZ31B镁合金板料发生集中性失稳的条件均是dε2=0.     

AZ31镁合金高温本构方程

分析并建立了具有动态再结晶型金属的本构方程模型,用Gleeble-1500D热/力模拟仪对AZ31镁合金进行圆柱体单向热压缩试验,并根据实验结果分析计算了本构方程模型中的各参数,获得了完整的AZ31镁合金高温本构方程.用本构方程计算了实验条件下的流变应力,计算值与实验值能较好地吻合,误差在8%以内.可为制订AZ31镁合金的热加工工艺提供理论与数据.     

微量Ca元素对AZ31镁合金热变形行为的影响

采用Gleeble-3500热模拟试验机对AZ31镁合金及添加0.2%(质量分数)Ca的AZ31(AZ31-0.2Ca)镁合金在变形温度为300～500℃、应变速率为0.001～1 s~(-1)范围内进行等温热压缩实验。基于流变应力曲线,结合双曲正弦函数建立的本构方程与动态材料模型(DMM)构建的加工图,系统地分析了Ca元素对AZ31镁合金热变形行为的影响。结果表明,与AZ31镁合金相比,AZ31-0.2Ca镁合金在较低温度和较高应变速率下的流变应力水平得到提高,应力指数n值有所减小,但热变形激活能Q值变化不大。此外,添加Ca元素能够扩大AZ31镁合金的可加工区域。AZ31-0.2Ca镁合金的最优加工区域为:温度400～490℃、应变速率0.001～0.01 s~(-1)和温度420～480℃、应变速率0.2～1 s~(-1)。     

合金元素Nd对AZ系镁合金牺牲阳极材料耐腐蚀和电化学性能的影响

目前,关于稀土元素Nd对镁合金阳极耐腐蚀性和电化学性能影响的报道较少。向AZ31和AZ63镁合金中加入稀土元素Nd,测试了AZ31和AZ63镁合金加入Nd元素前后在3.5%NaCl溶液中的静态析氢腐蚀速率、失重腐蚀速率、极化曲线和电流效率,观察了镁合金试样的显微组织与腐蚀形貌;研究了合金元素Nd对AZ31、AZ63镁合金牺牲阳极的耐腐蚀与电化学性能的影响。结果表明:合金元素Nd的加入能使AZ31、AZ63镁合金晶粒细化、组织均匀,自腐蚀速率降低、电流效率提高;加入Nd元素后,AZ31,AZ63镁合金的阳极极化没有明显增加。     

AZ31与AZ61异种镁合金的TIG焊研究

采用TIG焊对AZ31与AZ61镁合金薄板进行连接,分别采用了AZ31和AZ61焊丝,比较焊接效果的影响.通过显微镜、扫描电镜、X-ray物相检测等实验方法,分析了两种焊丝焊接接头的外观形貌、显微组织、焊缝析出相及力学性能等差异.研究结果表明:采用AZ31和AZ61两种焊丝都能完成AZ31与AZ61镁合金薄板的对焊,获...     

AZ31镁合金薄板的无针搅拌摩擦加工

目的 研究有针、无针搅拌摩擦加工对AZ31镁合金薄板的微观组织和力学性能的影响.方法 通过搅拌摩擦加工技术(FSP)以不同的转速对AZ31镁合金薄板进行加工,采用拉伸试验机、金相显微镜、UMT摩擦磨损试验机、维氏硬度机对无针搅拌加工后的AZ31镁合金加工表面的晶粒形貌、拉伸性能、磨损性能和硬度进行研究分析,并与同转速有...     

工艺因素对AZ31镁合金板材室温成形性能的影响

通过不同的加工工艺制备具有不同晶粒尺寸和织构的AZ31镁合金板材,通过室温埃里克森试验研究了工艺因素对提高镁合金板材室温成形性能的影响。结果表明:增大晶粒尺寸,减弱基面织构,可以改善镁合金轧板在变形过程中产生的在轧制方向的硬取向,增大镁合金轧板的延伸率,从而提高镁合金室温成形性能;用异步轧制工艺(轧制和退火温度为400℃、异速比为1.5)制备的试样晶粒尺寸增大到20μm、(0002)极图最大极密度仅为2,室温杯突实验测得IE值达到了5.71,显著提高了材料室温成形性能。     

塑性变形对铸态AZ31镁合金组织和性能的影响

为了研究塑性变形对铸态镁合金组织和性能的改善作用,用铸态AZ31镁合金进行了等温压缩实验,并测试了原始试样和变形后试样的组织和性能.结果表明:铸态AZ31合金通过塑性变形可以显著细化晶粒;随变形温度的升高,变形所得试样抗拉强度下降;在同一温度下变形所得试样抗拉强度随变形程度的增加而升高,变形程度达到一定值后,抗拉强度不再升高并有下降的趋势;铸态AZ31合金低温变形(210～240℃)后,可大幅度提高其抗拉强度.     

AZ31B可降解镁合金的研究

研究了铸态、挤压态及热处理态AZ31B镁合金的力学性能和耐蚀性能，选出性能最优的AZ31B镁合金，植入动物下颌骨处进一步研究其在体内的降解行为及其降解产物对动物体的影响。研究结果表明，AZ31B镁合金经过挤压和固溶时效处理可以提高其力学性能和耐腐蚀性能．将处理后的AZ31B镁合金植入兔下颌骨后发现，材料降解未对动物体造成不良影响，并且降解过程不会影响下颌骨骨折固定的稳定性。因此，可降解AZ31B镁合金有望用于制作下颌骨骨折后的内固定系统。