变形镁合金的研究现状

镁合金将成为21世纪最重要的商用轻质结构材料。本文综述了变形镁合金的研究现状，介绍了改善镁合金塑性变形能力的途径。     

变形镁合金材料的研究进展

综述了变形镁合金及其变形特性，讨论了镁合金的高温塑性、变形镁合金的热处理、晶粒细化原理，简单介绍了变形镁合金的应用领域及发展前景。     

镁合金中〈c+a〉锥面滑移系开动的条件

〈c+a〉锥面滑移系的开动对充分发挥和改善镁合金的塑性变形能力具有十分重要的意义。评述了〈c+a〉位错滑移开动条件,如升高变形温度、加入合金元素Li、细化晶粒等,以及对镁合金塑性变形能力的影响,深入探讨了静水压力对〈c+a〉锥面滑移系开动的作用和进一步的研究方向。     

细晶变形镁合金的研究进展

综述了变形镁合金的种类、基本变形特性和优良性能,介绍了轧制、挤压、锻造、超塑成形等常用成形技术,探讨了变形镁合金晶粒细化的机理及常用方法如等径角挤压、形变热处理等,阐述了变形镁合金的研究现状、存在的问题,并指出了未来变形镁合金研究开发的方向.     

异步轧制AZ31镁合金板材的超塑性工艺及变形机制

经过异步轧制工艺获得AZ31镁合金薄板。在300~450℃范围内,分别通过5×10-3,1×10-3s-1和5×10-4s-1不同应变速率进行高温拉伸实验研究其超塑性变形行为,计算应变速率敏感指数m值、超塑性变形激活能Q及门槛应力σ0值。通过EBSD分析和扫描电镜观察拉伸断裂后的断口形貌,分析AZ31镁合金的超塑性变形机制。结果表明:AZ31镁合金的塑性变形能力随着变形温度的升高及应变速率的降低而增强。当拉伸温度为400℃、m=0.72、应变速率为5×10-4s-1时,AZ31具有良好的超塑性,伸长率最大为206%。温度为400℃时,异步轧制AZ31镁合金的超塑性变形是以晶格扩散控制的晶界滑移和基面滑移共同完成的。     

镁合金晶粒细化的研究进展

综述了变质剂处理法、熔体搅拌法、快速凝固、过热处理等液态工艺和热挤压、等通道角挤压、大比率挤压等固态成型工艺对镁合金晶粒细化的研究进展,系统地讨论了细化剂细化机理、工艺的研究现状和存在的问题,为镁合金晶粒细化的发展和研究提供一些思路和参考。     

Mg-Al基镁合金晶粒细化的研究进展

综述了添加含碳变质剂,含钛、硼细化剂,碱金属,碳族元素,氮族元素,稀土元素和准晶合金对Mg-Al基镁合金晶粒细化的研究进展,系统讨论了各种细化剂对Mg-Al基镁合金的晶粒细化效果,以及对各种细化剂细化机理的研究,旨在为镁合金晶粒细化研究提供一个参考.     

高性能镁合金板材轧制技术的研究

综述了铗合金板材轧制技术的研究进展,阐述了交叉辊轧制、大应变轧制、交叉轧制、非对称轧制技术的原理,分析了不同轧制技术对应板材的组织特点和晶粒细化机制,以及织构特点和形成原因,指出了当前镬合金板材轧制存在的主要问题及今后的发展方向.     

AZ31镁合金的变形织构和协调变形机理

进行变形速率可控的单向拉伸试验,研究了变形织构与滑移和孪生等协调变形机理对AZ31镁合金综合性能的影响。结果表明:在沿挤压方向拉伸过程中,变形织构使{0002}晶面Schmid因子较低,基面滑移难以开动,屈服强度高。在沿45°拉伸过程中,变形织构使柱面取向晶粒处于发生{0002}滑移的最佳位置,基面取向晶粒的棱柱面滑移也处于最佳位置,屈服强度低而延伸率高。沿横向拉伸的力学性能主要受孪晶影响,由于大量孪晶诱发裂纹,延伸率最低。试样在45°和横向拉伸时产生的大量拉伸孪晶,是出现{0002}双峰织构的诱因。     

Mg-Al-Ca-Mn-Zn变形镁合金的组织和力学性能

将Mg-1Al-0.4Ca-0.5Mn-0.2Zn(质量分数,%)合金在不同温度挤压,研究其微观组织和力学性能。结果表明：在260℃和290℃挤压的合金均发生不完全动态再结晶,再结晶晶粒尺寸分别为0.75 μm和1.2 μm。二者均具有高密度的G.P.区和球状纳米析出相,能抑制位错运动并为动态再结晶提供丰富的形核位点。沿晶界析出的纳米相能抑制晶界的运动和限制再结晶晶粒的生长,从而生成尺寸为0.75 μm的超细晶粒。随着挤压温度从260℃提高到290℃,合金的屈服强度从322 MPa提高到343 MPa,伸长率分别为13.4%和13%,没有明显的变化。挤压温度的提高促进了动态析出和动态回复,使合金中积累了高密度纳米盘状相和球状相,大量位错通过动态回复转变成小角度晶界,将未再结晶区域细分成密集的层状亚晶粒,二者均能抑制新位错的运动。这些因素,是在290℃挤压后的合金仍具有较高屈服强度和塑性没有明显变化的主要原因。纳米相对位错的钉扎在一定程度上限制了动态回复的发生,使合金中仍存在较高数量的残余位错,也有利于提高其屈服强度。     

变形镁合金的研究进展

镁合金由于具有质量轻、比强度和比刚度高以及良好的铸造性能等特点，在理论研究和实际应用上引起了人们极大的关注。近年来，世界各国纷纷致力于镁合金的研究开发。本文综述了国内外主要的变形镁合金材料的基本特性、力学性能和应用领域，介绍了目前变形镁合金材料的研究现状和进展，以及制备高性能变形镁合金材料的新工艺，探讨了镁合金的合金化原理和主要合金元素在变形镁舍金中的作用。     

镁及其合金铸造组织的细化

镁合金的晶粒尺寸和沉淀物的形貌及大小影响其性能和使用范围。根据合金的种类加入不同的孕育剂或少量的合金元素可显著细化镁合金的铸造组织。总结了常用铸造镁合金组织细化所采用的方法及可能的细化机理。     

Impact Tensile Stress–strain Characteristics of Wrought Magnesium Alloys

Abstract:  Impact tensile properties of three different wrought magnesium alloys (AZ31B-F, AZ61A-F and ZK60A-T5) are evaluated using the split Hopkinson bar. Reliable tensile stress–strain data up to fracture in the extrusion direction at strain rates of nearly 1000 s⁻¹ are presented and compared with those at quasi-static and medium rates of strain obtained on an Instron testing machine. The effect of strain rate on the tensile strength, elongation at fracture and absorbed energy is examined in detail. It is demonstrated that the tensile strength increases with increasing strain rate, and the strain-rate dependence of elongation at fracture and absorbed energy varies, depending on the magnesium alloys tested. The limitations of the test technique are discussed.     

含钇Mg-Al系镁合金的研究现状和进展

综述了钇(Y)对Mg-Al系合金的组织、室温和高温力学性能、铸造性能以及耐腐蚀性能的影响.添加适量Y不仅可以细化镁舍金的基体组织,生成高熔点强化相Al2Y,还可以改善β相(Mg17Al12)的形态,有利于铗合金室温力学性能的提高,而Y的固溶强化作用和Al2Y颗粒相的弥散强化作用既有利于室温力学性能的提高,又有利于合金高温力学性能的提高.添加适量Y也可以改善Mg-Al系合金的铸造性能和耐腐蚀性能.Y和Ce、Ca和Nd等合金元素的复合加入可有效改善镁合金的力学性能.指出了含钇Mg-Al系合金目前存在的问题,并展望了其发展前景.     

铸造镁合金的晶粒细化技术

从晶粒细化方法和晶粒细化机理两个方面总结了不含锆铸造镁合金和含锆铸造镁合金晶粒细化技术的研究进展,并指出新型高效晶粒细化剂的开发和晶粒细化机理的研究是镁合金晶粒细化技术研究的重点.     

变形镁合金及其成形工艺

研究了变形镁合金的种类及世界主要工业国家的合金系列,总结了变形镁合金的主要用途及典型合金,分析了镁合金的变形特点,概括了变形镁合金的成形工艺及最新成果,介绍了镁合金冲压手机外壳的冲压工艺.