热轧AZ31镁合金薄板的室温成形性

针对AZ31镁合金板材室温冲压成形较差的特点,采用不同轧制温度获得镁合金板材,使用半球形凸模胀形,绘制镁合金室温成形极限图并分析轧制温度对镁合金板材组织和室温成形能力的影响.发现AZ31镁合金板材的成形性能不仅与晶粒尺寸有关,还与晶粒取向有关.基面织构的减弱可明显提高板材的胀形性能,在基面织构强度相似的情况下,晶粒尺寸对板材的成形性能起决定性影响.      

1650mm六辊可逆冷轧镁合金板材机组介绍

北方重工集团为营口银河镁铝合金有限公司开发了目前国内第一台自动化水平较高的先进可靠的1650mm六辊可逆冷轧镁合金板材机组，是一项重要的技术工艺创新，具有自主知识产权，填补了国际高性能、宽幅、薄板镁合金板材轧制的空白，产品的主要参数和性能指标达到了国际领先水平，可以获得良好的经济效益。介绍了该机组的工艺参数、设备组成、技术特点及轧制流程，根据镁合金材料的轧制机理，简要分析了镁合金板材冷轧机组在一定的温度范围内进行可控轧制的特点。对镁合金板材新加工工艺的进一步研发具有很重要的借鉴和参考价值。     

异步轧制AZ31镁合金板材的晶粒细化及性能

采用上下轧辊速比1.125的异径异步轧制方法对AZ31镁合金板材进行轧制。采用光学显微镜、X射线衍射仪和电子拉伸机等设备分析轧制前后AZ31镁合金板材的微观组织和力学性能。结果表明:AZ31镁合金热挤压板坯在加热到350℃后,经一道次38%压下率的异步轧制,可获得平均晶粒尺寸为2.8μm的等轴晶粒,板材轧制方向的伸长率和抗拉强度显著增加;轧制过程中形成了非基面晶粒取向;伸长率的增大与晶粒细化和非基面织构的形成有关,抗拉强度的增大归因于晶粒的显著细化效应。     

镁合金板材大应变轧制工艺探讨

镁合金是最轻的结构金属,从而使镁合金广泛应用在工业的各大领域,但镁合金的结构为秘排六方结构,在室温下滑移系较少,导致轧制成型能力比较差,这给镁合金轧制工艺带来很大困难。一般情况下,都采用传统小应变多道次轧制工艺,这一方法在生产镁合金板材时常常存在生产效率较低,成本相对比较高等问题,不适合工业批量生产,同时在很大程度上约束了变形镁合金的发展空间。为了大幅度提高镁合金板材的生产效率和成本节约,本文主要针对Mg-Al-Zn系镁合金板材单道次大应变轧制技术进行试验研究。     

镁合金板带铸轧技术与进展

镁合金板材的应用需求正在扩大,而板带连续铸轧一直被认为是制造镁合金薄板的一种最有效的生产方式。通过综合回顾镁合金板材轧制技术和板材铸轧技术的发展与现状,分析讨论各种连续铸轧和半固态铸轧的工艺技术特点及其优缺点,并介绍了镁合金板带铸轧的新技术发展动向以及金属强制均匀化理论技术在铸轧镁合金薄板中的优越性和适用性。实验结果表明,金属熔体强制均匀化处理和加工成形可有效增加均质熔体的形核率,对合金凝固组织的均匀化、细化效果显著。     

AZ31镁合金板在不同温度下轧制中的数值模拟

运用DEFORM-3D软件,模拟了在250~400℃温区内不同温度下轧制变形量为30%的AZ31镁合金板材的轧制过程,分析了温度对镁合金板材轧制过程中轧制力、等效应力以及温度场分布的影响。研究结果表明:AZ31镁合金板材在轧制过程中存在着明显的温度效应,并且随着轧制温度的升高,温度效应减弱;随着轧制温度的升高,AZ31镁合金板材在轧制过程中的塑性变形抗力、轧制力与等效应力均显著降低;若单从温度角度考虑,在其他条件不变的前提下最佳轧制温度在350~400℃的温区内。     

轧制镁合金板材在印刷、模具等行业的应用

<正>目前,镁合金的应用产品主要集中在铸造加工领域,产品没有经过变形加工,不能充分发挥镁合金的优良性能。镁合金板材是目前镁合金深加工领域最具发展潜力的产品。其中轧制镁合金板材经过大压下量轧制变形,改善细化镁合金的组织,提高板材的力学性能,充分发挥了镁合金的特性,能够极大地扩展镁合金的应用领域。镁合金板材应用大显身手据不完全统计,很多领域不但开始使用镁合金板材,而且用量在不断的增长。电子产品行业原来大多采用     

基于FEM分析轧制预变形对AZ31B镁合金热轧板材边部损伤的影响规律

基于FEM(finite element method)研究了轧制预变形对AZ31B镁合金热轧板材边部损伤的影响规律。选用Normalized Cockcroft&Latham损伤模型,在轧制温度为400℃、轧制速度为0.5 m·s^-1的条件下,对规格为50 mm×20 mm×15 mm的AZ31B镁合金板材预先使用凸度轧辊制备不同形状的板坯,使板坯中部的变形量一致,边部比中部分别高出2,4和6 mm,然后分别进行多道次、小压下率和单道次、大压下率平辊轧制模拟仿真。结果表明,轧制预变形能够显著降低镁合金板材边部的损伤,经多道次轧后板材边部的拉应力减小,应力三轴度降低,边部与中部的应变差值减小,边部金属与中部金属流动趋于同步,且在预设仿真方案范围内边部凸度越大,轧后板材边部的损伤值越小,最小损伤值为0.729。对镁合金板材预变形后可实现单道次、大压下率轧制,板材的边部温度和应变速率均有所增加,有利于降低轧制过程中的边部损伤。研究结果可为少或无边裂镁合金板材轧制工艺制定提供理论依据。     

“变形镁合金板材加工技术研究”专题通过验收

日前，中国有色金属工业协会对“十一五”国家科技支撑计划课题“变形镁合金板材加工技术研究”下的4个专题进行了验收。其中，中铝洛阳铜业有限公司承担的“变形镁合金板带连续铸轧技术及其装备研发”和“镁合金板材低成本生产工艺技术开发”两个专题通过验收。验收意见认为“变形镁合金板带连续铸轧技术及其装备研发”专题研制开发了具有自主知识产权的变形镁合金连续铸轧技术，并完成了铸轧装备的设计及制造，该技术具有创新性及先进性，并可大幅度降低变形镁板的生产成本；“镁合金板材低成本生产工艺技术开发”专题在低温高速大加工率轧制方面具有创新性，提高成品率17％，降低成本15％，经济效益和社会效益显著，具有推广应用价值。     

异速比对异步轧制AZ31镁合金板材组织和织构的影响

采用不同异速比对AZ31镁合金板材进行异步轧制,并将轧后样品进行显微组织和X射线衍射分析,研究异速比对镁合金板材组织和织构转变的影响.结果表明:异速比的变化对晶粒形貌影响较大但晶粒细化效果不明显;当异速比为2.800时,板材内出现了长条晶粒;快速辊侧{0002}基面织构强度高于慢速辊侧,且板材两侧表面{0002}晶面的偏转方向相反;异速比对基面织构的强度影响显著,随着异速比的增大,基面织构的强度先增加后下降.这种特殊的织构变化与异步轧制过程中沿厚度方向引入的剪切变形有关.     

镁/铝复合板材制备工艺及性能研究

为了改善镁合金板材的耐腐蚀性能,文章采用轧制复合工艺,将A5052铝板包覆在AZ31B镁合金铸轧板坯表面,通过多道次大压下轧制工艺制备出了镁/铝复合板,并考察了复合工艺、热处理工艺对复合板组织、力学性能的影响。研究结果表明:当轧制温度为300~400℃、道次压下率为30%~40%时,镁、铝板材可以实现良好的复合,但随着复合板材热处理温度的提高,复合界面脆化程度增大,板材力学性能下降,镁/铝复合板材的热处理温度应控制在H24温度以下。     

轧制方向对喷射沉积含Nd镁合金第二相及织构影响

采用喷射沉积技术制备Mg-9Al-3Zn-1Mn-6Ca-2Nd合金沉积坯,对其进行挤压预变形和轧制变形(T=350℃,ε=25%和35%),利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)研究轧制变形对镁合金组织及织构的影响。结果表明:尺寸不对称的镁合金板材在350℃分别经过90°和0°方向轧制后,镁合金除了有Mg基体、(Ca,Nd)Al2(块状和颗粒状C15相)相外,在0°方向轧制后还存在Mg0.97Zn0.03相。随道次压下率(ε=25%和35%)增大,分别沿90°和0°方向轧制后颗粒状C15粒子会明显增多,但在90°方向轧制后块状、颗粒状C15粒子均发生"团聚现象"。0°方向轧制过程中细小弥散的C15粒子阻碍位错运动形成位错缠结区有利于Zn元素扩散,是0°方向轧制Mg0.97Zn0.03相保留的重要原因;随道次压下率增大,在0°方向变形后尺寸不对称的镁合金板材形成较弱(0002)基面织构的同时且柱面织构{1120}1010和锥面织构{1012}强度也逐渐增强,即实现了镁合金形变织构的随机化,轧制过程中基面滑移Schmid因子变化是影响尺寸不对称镁合金形变织构随机化的主要原因。     

非对称轧制对AZ31B镁合金组织及性能的影响

开展了非对称轧制对AZ31B镁合金晶粒细化影响的研究,分析了不同温度及不同压下率时宏观形貌和晶粒尺寸变化,并与对称轧制作了对比。结果表明,非对称轧制的整体晶粒尺寸比对称轧制更为细化;非对称轧制在温度为350 ℃、压下率为60%时晶粒最为细小均匀,上表面、中心层和下表面的平均晶粒尺寸分别为2.35、2.84和2.22 μm。在初轧温度为300～350 ℃范围内,组织产生充分动态再结晶;随着轧制温度继续升高,晶界产生充分迁移和扩散,晶粒随之长大,导致镁合金的综合性能变差。非对称轧制板材的抗拉强度和断后伸长率都优于对称轧制板材,在400 ℃轧制时,压下率为30%时获得较为优异的综合力学性能,抗拉强度为365.36 MPa,断后伸长率为34.9%。     

高成形镁合金板材最新研究进展

镁合金作为当前应用广泛的轻量化金属结构材料,具有高比强度和比刚度、优良的阻尼性能以及可回收等优点。同时,中国拥有丰富的镁资源,其应用与推广可起到缓解中国铁、铝矿等传统金属材料的短缺问题和降低污染的作用。变形镁合金在航空航天、交通运输和生物医用支架等领域受到广泛青睐。但是,大部分变形镁合金具有密排六方（hcp）晶体结构,室温下能够开动的独立滑移系较少,因而在塑性变形时易形成强基面织构导致其室温塑性成形能力差。如何提高镁合金板材的室温成形性能是扩大镁合金应用当前亟待解决的主要问题之一。综述了近年来国内外研究学者在改善镁合金板材室温成形性的工作及研究进展,主要集中在添加合金元素和塑性预变形调控来消融强织构与低成形壁垒,阐述了添加稀土元素、微合金化、新型轧制及挤压加工、预变形塑性加工等手段对镁合金板材微观组织结构、晶体取向及成形性能的调控规律,为制备高成形性镁合金板材制备提供参考。     

镁合金同步轧制与异步轧制的数据研究

分析研究镁合金材料成分和加工方式后,对镁合金在350℃条件下的轧制进行了研究。分别采用同步轧制技术与异步轧制技术对镁合金板坯进行轧制模拟,对模拟结果进行了详细分析。数值模拟结果显示:采用异步轧制,应变量会有显著增加,容易发生动态再结晶现象,从而得到的镁合金组织更加细小均匀,板坯最终质量会大幅提升。     

镁板材轧制工艺及性能

目前全世界镁合金加工材的产量约20kt／a，其量虽少，却很重要，在航空航天器、赛车、电子产品等的关键零部件中获得了应用。本文对镁合金板材的轧制工艺及性能进行了全面的论述。     

AZ31镁合金板材轧制过程中边部物理场分布

采用数值模拟的方法研究了AZ31镁合金板材在轧制过程中板材边部的受力情况,从应变场、应力场、损伤因子等方面分析了宽厚比对边部裂纹的影响规律。结果表明,单道次轧制过程中,损伤因子值小于0.255时,轧制过程中选择宽厚比小于60∶1的板坯可有效控制边部裂纹产生,板坯损伤因子值小于0.139时,轧制过程中宽厚比小于4∶1的板坯可有效控制边部裂纹产生;在其他条件不变的情况下,减小板材的宽度,降低轧板边部所受拉应力,减小边部损伤值,有利于促进板坯变形均匀性;在加工率相同的情况下,随着宽厚比的不断增加,边部沿轧制方向上的应力峰值逐渐累积,心部等效应变场逐渐分成许多较小区域,变形更不均匀,边部损伤因子升高,导致轧件开裂几率提高,边部裂纹数量逐渐增加。     

常规热连轧线Ti-IF钢铁素体轧制工艺研究与应用

 介绍了铁素体区轧制技术的优势、特点以及其在国内外钢铁企业的发展情况,重点阐述了Ti-IF钢铁素体轧制工艺在常规热连轧生产线上的成功开发与应用,结合常规热轧产线的装备特点进行工艺制度与成分体系的分析与设计,掌握了铁素体轧制板材产品的工艺控制过程和方法,同时针对生产Ti-IF钢铁素体轧制的润滑条件对{111}织构强度的影响进行了对比分析和改进,实现了1 100 ℃的低温轧制技术,达到了提高轧线成材率、节能降耗的目的,并从产品开发及用户使用角度出发,为铁素体轧制高性能产品推广提供了技术保证。     

镁合金板材研究获重要进展

近期，中科院金属研究所材料环境腐蚀研究中心韩恩厚、陈荣石研究员带领博士生闫宏、吴迪在镁合金相平衡热力学原理和相图计算基础上，通过添加适量的稀土元素，如Y、Nd、Gd等，优化轧制工艺、中间退火和轧制后的最终退火工艺，研究了一系列Mg—Zn—RE合金轧制板材的组织、织构和各向异性。     

聚变堆中面向等离子体的钼板材制备工艺研究

通过对比采用轧制方法和锻造方法生产的钼板材的组织和力学性能,研究了面向等离子体钼板材的制备工艺。结果表明:采用板坯轧制方法生产的钼板材经过完全再结晶退火之后,尽管密度较大,但轧制面方向上金相组织晶粒较粗大,强度值明显偏低;采用钼棒坯经过大加工率锻造加工后生产出的钼板材同样经过完全再结晶退火处理后三向晶粒组织和强度值均匀,可满足聚变堆中钼板材料的使用要求,且进一步加大锻造加工率,可进一步提高板材的强度和密度。