挤压前的时效处理对AZ80镁合金组织和力学性能的影响（英文）

主要研究了挤压前的时效处理工艺对AZ80镁合金显微组织和力学性能的影响,同时利用扫描电子显微镜对试样断口进行分析。结果表明:挤压前时效处理可以明显细化晶粒;时效过程中析出的Mg_(17)Al_(12)粒子弥散分布在晶界处,在动态再结晶过程中起到阻碍晶界移动、阻止晶粒长大、细化组织的作用;随着时效时间的延长或者时效温度的升高,晶粒细化效果减弱;对时效后合金进行挤压,试样的屈服强度、抗拉强度和延伸率均提高。通过对断口形貌的分析发现,早期裂纹产生于晶界处粗大的第二相周围,导致了拉伸过程中延伸率的下降。挤压前时效处理对AZ80的强化效果为高性能镁合金的设计和开发提供了一种全新的思路。     

变形镁合金复合强化过程研究

对AZ80镁合金进行了固溶处理及热挤压实验，并在不同温度下进行了时效热处理实验。探讨了挤压变形和时效处理对AZ80合金中组织演变与性能的影响。热挤压过程中发生了动态再结晶，使晶粒细化，提高了镁合金的强度和延伸率。挤压产生较强的织构，织构提高了力学性能。170℃时效时，发生了β-Al12Mg17的不连续析出和连续析出。随着β-Al12Mg17的析出和形态转变，AZ80显示了明显的时效硬化特征，并在36小时时出现时效峰。高温时效时的析出不同于低温，析出速度加快，但性能较差。确定了挤压＋170℃时效是提高镁合金材料力学性能的有效工艺方法。     

形变及时效对AZ91镁合金组织和力学性能的影响

通过对均匀化退火后的AZ91镁合金热挤压以及随后的时效处理,分析了形变及时效过程对材料组织与性能的影响.结果表明:AZ91镁合金在320和380 ℃挤压时发生了动态再结晶,组织比铸态细化,力学性能大幅度提高;随后的时效处理进一步提高了挤压镁合金的力学性能.经380℃挤压及200℃,10 h的时效处理后,其抗拉强度σb可达357 MPa,延伸率δ达到8%.     

形变热处理对AZ80镁合金组织及性能的影响

降低挤压温度是细化镁合金晶粒和提高强度的有效手段，但对靠析出强化的AZ80镁合金来说，降低挤压温度会造成挤压时的析出，从而影响最终时效的效果。分析了在工业生产用挤压机上380℃和330℃挤压出的AZ80镁合金挤压和时效的组织和性能。结果表明：330℃挤压可获得6μm的均匀等轴晶粒组织，但冷却后的样品中明显存在析出物，后续时效过程较快，但最高强度不如高温挤压样品的最高强度；在380℃下挤压并时效后，其最高抗拉强度可达400MPa，延伸率可达8％。X射线衍射织构测定表明，{0002}//挤压轴的织构对性能的提高也起一定的作用。     

挤压态AZ63M镁合金显微组织及高温变形行为研究

本文研究了不同挤压比和挤压温度(挤压桶温度)对AZ63M镁合金晶粒尺寸和力学性能的影响,探索了挤压态AZ63M镁合金最优时效处理工艺和热加工工艺。实验挤压比选用9、32、41、81,挤压温度为200℃、250℃、300℃。热处理采用固溶+时效(T6)和挤压后时效(T5)处理两种方式,绘制了在变形温度为300℃～450℃和应变速率为5×10_-2s_-1～5×10_-4s_-1的热加工图。结果表明：随着挤压温度降低从300℃到200℃,合金晶粒尺寸从31μm减小到14μm,抗拉强度从225MPa增加到368MPa,伸长率从13.6%增加至17.3%。随着挤压比增加从9到81,合金晶粒尺寸从24μm减小至8μm,抗拉强度从277MPa增加至376MPa,伸长率从15.3%增加至16.1%。挤压温度为250℃,挤压比为32,挤压速率为60mm/min挤压、T6(420℃×8h+210℃×18h)处理后,AZ63M镁合金抗拉强度与挤压态AZ63M(330MPa)对比提高了18%,达到390MPa,伸长率降低了6%,和铸态AZ63M相比,挤压态AZ63M的热加工区域增大,最优热加工区域为温度400℃～450℃,应变速率5×10_-4s_-1～1.5×10_-3s_-1。     

挤压温度对AZ80镁合金组织与力学性能的影响

利用光学显微镜(OM)、万能试验机研究了不同挤压温度对AZ80镁合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:AZ80镁合金经不同温度挤压后,抗拉强度和伸长率均有明显提高。当挤压比20,挤压速度2 mm/s时,360℃挤压的AZ80镁合金抗拉强度和伸长率均达到最大值,分别为367MPa和16.2%,比挤压前试样分别提高了85.4%和138.2%。360℃挤压的合金组织中原始粗大晶粒发生动态再结晶,有大量细小等轴晶产生,晶界处无明显第二相析出;挤压温度达到390℃时,组织中动态再结晶晶粒开始长大。     

热处理对挤压变形电磁连铸AZ61镁合金的影响

研究了固溶、时效对挤压变形电磁连铸AZ61镁合金组织性能的影响。结果表明,挤压可以显著细化AZ61镁合金电磁连铸铸锭组织,使铸锭性能得到大幅度提高。经过热挤压的AZ61(EMC)镁合金中几乎不存在β-Mg17Al12相,挤压锭固溶处理后的组织晶粒长大。时效处理后,合金中出现不连续析出和连续析出的β-Mg17Al12相,使得合金的抗拉强度和硬度得到了一定程度的提高,而伸长率略有降低。     

预时效对AZ80镁合金形变热处理组织及性能的影响

针对AZ80镁合金采用了固溶处理+预时效+形变+时效处理的工艺路线,研究了预时效及随后的形变对其组织和性能的影响.试验结果表明,固溶处理使绝大部分Mg17Al12相溶入了α-Mg基体.形变处理后,晶粒被拉长,颗粒相或杂质沿变形方向分布,出现明显的纤维组织,晶粒内部出现了大量交错的形变孪晶.变形程度越大,加工硬化效果越显著,到30％时,硬度增长缓慢.形变前预时效增加了再结晶的形核,在形变后的时效处理过程中,发生了再结晶,形变产生的纤维组织消失,生成了等轴晶粒,形变程度越大,再结晶后的等轴晶粒越细小.再结晶软化和时效析出强化共同作用,使得AZ80镁合金的硬度比时效前略有升高.因此,形变热处理能有效地改善AZ80镁合金的组织和提高其力学性能.     

挤锻复合成形工艺对AZ81镁合金组织和性能的影响

阐述了一种挤锻复合成形工艺.对AZ81镁合金半连续铸坯固溶处理后挤压,并在400℃下以60%的锻压比锻压,研究了其组织和性能变化.结果表明,挤压态AZ81镁合金具有较细的晶粒组织,第二相Mg17Al12被破碎,以弥散状沿晶界分布,个别呈流线形.其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别较铸态提高了69.9%、63.2%和164.6%;锻压后,晶粒更加细化均匀,脆性相Mg17Al1被再次粉碎,部分融入晶粒内部;其各项力学性能得到较大提高,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别达到229 MPa、337 MPa和15.5%,较挤压态又分别提高了9.6%、8.7%和22.3%;晶粒细化和第二相Mg17Al12分布对AZ81镁合金的性能有着重要影响;从拉伸断口金相SEM上可以看出,铸态AZ81镁合金经挤压和锻压后,断裂单元变小,断口上的韧性部分增多.     

预时效对退火态AZ80镁合金板材组织与性能的影响

轧制前,对AZ80镁合金挤压板材在175℃分别时效75、160、200和240 min,接着在350℃轧制,最后在175℃进行1 h的退火处理。采用背散射电子衍射技术、X射线衍射和拉伸试验研究了预时效处理对退火态AZ80镁合金轧制板材组织与力学性能的影响。结果表明:预时效时间为200 min时,合金晶粒尺寸最小,基面织构强度较低,大角度晶界分数增加,合金力学性能最优,其屈服强度、抗拉强度和断裂总伸长率分别为315 MPa、377 MPa和16.2%。     

Microstructure and properties of AZ80 magnesium alloy prepared by hot extrusion from recycled machined chips

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＭａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓｈａｖｅｍａｎｙａｄｖａｎｔａｇｅｓｓｕｃｈａｓｌｏｗｄｅｎｓｉｔｙ ,ｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈ ,ｇｏｏｄｅｌｅｃｔｒｏｍａｇ ｎｅｔｉｃｓｈｉｅｌｄｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ,ｅｘｃｅｌｌｅｎｔｃａｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｍａｃｈｉｎａｂｉｌｉｔｙｅｔｃ .Ｍａｇｎｅｓｉｕｍｉｓａｎａｂｕｎｄａｎｔｅｌｅ ｍｅｎｔｓｉｎｃｅａｂｏｕｔ 1.93% (ｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎ)ｏｆｅａｒｔｈｃｒｕｓｔｃｏｎｓｉｓｔｏｆｍａｇｎｅ…     

Nd添加对AZ80镁合金显微组织及力学性能的影响(英文)

研究添加稀土元素Nd对AZ80镁合金显微组织及力学性能的影响。结果表明:添加1.0%Nd元素可以有效地改善AZ80合金的铸态组织,其晶粒尺寸由448μm细化至125μm,凝固组织中出现条状的Al11Nd3相和块状的Al2Nd相,且β-Mg17Al12相显著细化,由连续网状变为不连续分布。时效过程中Nd元素的添加抑制了晶界处不连续析出相的出现,并推迟合金时效峰值的出现。在AZ80合金中添加1.0%Nd时,合金的综合力学性能最佳,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为103.7MPa、224.0MPa和8.4%。该合金T6态的屈服强度和抗拉强度分别达到141.1和231.1MPa。     

挤压速度和电磁铸造锭坯对AZ31镁合金板材组织和性能影响

文章研究挤压条件下挤压速度和电磁铸造锭坯对挤压态AZ31镁合金板材组织和性能的影响。研究结果发现,挤压速度比较低时,板材晶粒尺寸小,板材的表面质量比较好;随着挤压速度的降低,抗拉强度、屈服强度和延伸率都有一定的提高。由于镁合金是HCP的晶体结构,同时对挤压速度非常敏感,对变形均匀性影响比较大,因此造成挤压板材的内外晶粒大小不均。在电磁场的作用下,溶质在晶内的固溶度增大,同时晶粒大小也比常规铸造的细小,因此电磁铸造的锭坯经挤压机挤压后,挤压板材的晶粒尺寸比较细小,且强度和塑性都有所提高。     

Effect of Hot Extrusion on Microstructures and Properties of TiB2/AZ31 Magnesium Based Composites

采用原位合成-半固态搅拌铸造法制备了TiB2/AZ31镁基复合材料,研究了热挤压对TiB2/AZ31镁基复合材料组织和力学性能的影响。结果表明：热挤压不仅能显著细化合金组织,而且能有效改善TiB2颗粒分布的均匀性。与铸态AZ31镁合金相比,铸态TiB2/AZ31镁基复合材料的硬度、抗拉强度都有一定程度的提高。经过热挤压后,TiB2/AZ31镁基复合材料的硬度和抗拉强度分别比基体合金提高了126.2%和98.8%,达到950 MPa和322 MPa。磨损表面形貌显示,TiB2颗粒的引入以及对TiB2/AZ31镁基复合材料进行热挤压,都可有效地提高材料的耐磨性。     

在线固溶及离线热处理对压铸AZ91D镁合金组织及硬度的影响(英文)

研究在线固溶处理、离线固溶处理和时效处理对压铸AZ91D镁合金组织及硬度的影响。结果表明:在线淬火和离线时效处理可提高压铸AZ91D合金的布氏硬度,但是离线固溶处理使合金的硬度下降。通过X射线物相分析、光学显微组织分析、差热分析、扫描电镜及能谱分析,发现在线固溶和时效处理后合金的组织与压铸AZ91D的基本相同,仍由α-Mg及β-Al12Mg17组成。在压铸镁合金冷却过程中,在线固溶处理使温度急剧降低从而阻止了β-Al12Mg17相的继续析出,增强了Al元素固溶强化的效果。时效处理后,Al12Mg17从Mg的过饱和固溶体中析出并细化组织,改善了细晶强化的效果。离线的固溶处理使Al12Mg17分解,导致其固溶强化效果得到增强但是晶界强化相大幅度减少,从而使合金的硬度降低。     

Al-Ti、Al-Ti-C中间合金对AZ91D镁合金组织和性能的影响

研究了Al-5Ti、Al-5Ti-0．25C和Al-8Ti-2C中间合金对AZ91D镁合金的组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,添加Al-5Ti中间合金使晶粒粗化,而添加Al-5Ti-0．25C和Al-8Ti-2C中间合金使晶粒细化,Al-8Ti-2C中间舍金的细化效果明显且细化后组织细小均匀;添加Al-5Ti中间合金使合金的力学性能降低,而添加Al-5Ti-0．25C和Al-8Ti-2C中间合金均使合金的拉伸强度和伸长率得到了提高;添加Al-5Ti、Al-5Ti-0．25C和Al-8Ti-2C中间合金均使合金的耐腐蚀性能得到了改善。对于AZ91D合金而言,Al-8Ti-2C中间合金是一种良好的晶粒细化剂。     

Effect of electromagnetic casting process on microstructure and properties of AZ31 magnesium alloy

ABSTRACT

In this paper, AZ31 magnesium alloy is cast by applying the semi-continuous casting process with a low-frequency electromagnetic field. By studying the influence of electromagnetic field frequency, excitation current intensity and casting velocity on the microstructure and mechanical properties, the optimum process under oil-slip electromagnetic casting conditions was determined to improve the degree of grain refinement, yield strength, elongation and tensile strength of AZ31 alloy. An improved microstructure refining effect and higher hardness can be obtained with a current intensity af 60 A. The microstructures and mechanical properties obtained for different casting velocities of V = 200 mm/min and V = 230 mm/min at processing parameters of f = 30 Hz and I = 120 A were compared. Our results suggest that a higher casting speed does not lead to grain refinement or improved mechanical properties. Frequency     

Microstructure and mechanical properties of AZ91 magnesium alloy with minor additions of Sm,Si and Ca elements

The effects of Sm, Si and Ca on the microstructure and mechanical property of AZ91 magnesium alloy were investigated by means of optical microscopy(OM), differential scanning calorimetry(DSC), scanning electronic microscopy(SEM), X-ray diffraction(XRD) and tensile testing. The results indicated that the addition of 1.5 wt.% Sm with or without 0.8 Si/Ca led to a decrease in the volume fraction of the β-Mg17 Al12 phase and the formation of the intermetallic compounds of Al-Sm, Mg2 Si, Mg Al Ca and Al2 Ca. The microstructure of AZ91 alloy was significantly refined and distribution became discrete with additions of Sm and Ca; the average grain size of the α-Mg matrix was reduced from 239.7 ± 16.9 μm to 66.34 ± 5.10 μm. The AZ91-Sm-Ca alloy exhibited a good combination of yield strength at 135 MPa, ultimate tensile strength at 199 MPa and elongation at 4.32%, which was ascribed to grain refinement strengthening. Furthermore, the T6 treated AZ91-Sm-Ca alloy possessed yield strength of 154 MPa and elongation of 7.1%, which was due to grain refinement strengthening and reduction in discontinuous precipitates.     

多向锻造对汽车用AZ80镁合金组织及性能的影响

为了改善铸态AZ80镁合金组织和性能,对均匀化处理的铸态AZ80镁合金进行了多向锻造试验,并采用金相分析、EBSD (电子背散射衍射)分析和拉伸试验等方法,进行了显微组织和力学性能的测试与分析。结果表明:与锻造前相比,多向锻造后的AZ80镁合金的平均晶粒尺寸减小了约76μm、抗拉强度增加了66 MPa、屈服强度增加了79 MPa、断后伸长率增大了6%,断裂方式从脆性断裂转变为韧性断裂,多向锻造后合金内部晶粒为细小的等轴晶。因此,多向锻造显著地改善了AZ80镁合金的内部组织、提高了AZ80镁合金的力学性能。     

AZ91镁合金的挤压和析出硬化行为(英文)

挤压比为4:1,将铸态AZ91镁合金分别在250,300和350℃下进行挤压,随后进行析出硬化处理(T6)。经过热挤压和析出硬化处理后,铸态AZ91镁合金中粗大的和偏析Mg17Al12析出相被细化并均匀分布在α-镁基体中。在不同的挤压温度下合金中发生了部分或全部动态再结晶。经挤压后,该合金的极限抗拉强度从铸态的190MPa增加到570MPa。AZ91镁合金的时效硬化特征与晶粒尺寸有关。在250、300和350℃下以4:1的挤压比挤压该合金后,获得峰值硬度的时效时间分别为35、30和20h。SEM观察到在AZ91基体中存在均匀细小的Mg17Al12析出相。