轧制温度对AZ61镁合金组织和力学性能的影响

采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、万能试验机等研究了320?410℃不同轧制温度对AZ61镁合金显微组织与力学性能的影响.结果表明:AZ61镁合金经不同温度轧制后,晶粒内部均有大量孪晶出现.随着轧制温度的升高,AZ61镁合金晶粒先增大后减小,320℃轧制的合金晶粒尺寸最小,并有大量第二相在晶界处析出.与挤压态...     

轧制工艺对双辊铸轧AZ61镁合金组织性能的影响

研究了利用双辊铸轧镁合金铸轧坯直接进行热轧的生产工艺,研究了不同热轧工艺过程对产品品质的影响.研究表明,在400℃热轧时,随着压下量增加,铸轧镁合金显微组织的再结晶程度提高,晶粒细化;随着轧制温度的提高,显微组织中孪晶减少,再结晶程度提高,晶粒变得均匀且细小;在400℃下连续热轧到1.5 mm,得到的板材力学性能最优.     

AZ31镁合金变路径压缩过程中解孪晶行为分析

对AZ31镁合金轧制板材进行RD-ND-RD-ND(RD-rolling direction,轧向;ND-normal direction,法向)的变路径压缩实验,研究了变形过程中的力学性能,并采用EBSD技术跟踪了上述变形过程中晶粒取向变化,分析了孪晶变体的启动情况。结果表明,在变路径压缩过程中,依次对应{10 12}拉伸孪晶-{10 12}解孪晶-{10 12}拉伸孪晶-{10 12}解孪晶的微观变形机制。首次解孪晶使屈服强度下降明显,而后续的孪晶和解孪晶过程的屈服强度都增加,且两者差值很小。解孪晶过程中孪晶变体的启动遵循Schmid定律,但出现明显的选择性,解孪晶过程都由t3或t4变体完成。     

时效处理对AZ80镁合金组织与性能的影响

对挤压后的AZ80镁合金进行不同温度时效处理,研究其显微组织及力学性能变化情况,分析了时效温度对其力学性能和显微组织影响的原因.结果表明:时效温度对AZ80镁合金力学性能及显微组织的影响很大,当时效温度升高到170℃时,第二相分解析出速度加快,且析出相的分布变得均匀,细小析出相呈弥散状态分布于晶界上,二次Mg17Al12相析出最多,且多为较细小的片状,成分均匀,使材料的力学性能均达到最好.     

应变速率对AZ61镁合金动态再结晶行为的影响

采用光学显微镜、SEM/EBSD和组织定量分析技术研究AZ61镁合金在623 K、3×10-5~3×10-1 s-1下单向压缩时变形和动态再结晶行为。结果表明:AZ61镁合金的流变应力和动态再结晶行为强烈地受到应变速率的影响;随着应变速率的提高,稳态流变应力对应变速率的敏感性逐渐减弱,而峰值应力对应变速率的敏感性却呈先减弱后又显著增强的趋势。提高应变速率可加快动态再结晶进程,但高速变形初期产生更多的粗大{1012}孪晶,不利于完全再结晶而导致稳态时的再结晶体积分数反而较低;在中低应变速率下动态再结晶以晶界弓出形核为主,而在高应变速率下则主要通过孪晶分割来进行;由应变速率引起变形机制的变化是导致不同动态再结晶行为的原因。     

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%。     

镁合金AZ61变形组织研究

用热模拟机对AZ61镁合金在150-400℃、0．01～10s^-1条件下进行压缩变形；利用现代冶金分析、硬度测试及扫描电镜等研究不同变形条件下AZ61镁合金的组织与性能。结果表明：AZ61镁合金压缩变形时表现出动态再结晶特征，随温度上升，再结晶容易发生且应力峰降低，再结晶晶粒变大；随应变速率上升，发生再结晶转变的临界应变增大且再结晶晶粒尺寸减小；同时在实验温度范围内，合金塑性随变形温度上升有所改善。     

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％。     

AZ61镁合金挤压前预处理工艺研究

对AZ61铸锭挤压前的两种均匀化预处理工艺进行对比研究:即390℃保温4h的均匀化退火工艺和390℃保温4h挤压墩粗。通过光学显微镜观察和室温拉伸试验,比较两种不同的预处理方式对AZ61合金组织和力学性能的影响。结果表明:390℃保温4h高温墩粗与390℃保温4h均匀退火相比,没有明显提高AZ61合金铸态组织枝晶偏析消除程度;两种不同预处理后的合金经挤压后,显微组织差异不大,均由细小等轴的再结晶晶粒和大量的破裂第二相组成。经390℃保温4h均匀退火后挤压的AZ61合金,室温抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为329MPa、244MPa和12.1%;经390℃保温4h墩粗后挤压的合金的室温拉伸抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高为340MPa、268MPa和14.5%。     

AZ61镁合金激光焊接接头的组织与性能

采用CO2激光焊接系统对AZ61镁合金材料进行焊接,研究两种不同焊接工艺条件下激光焊接接头的微观组织和化学成分的情况,并对焊接接头进行显微硬度测试和接头拉伸实验。结果表明:AZ61镁合金CO2激光焊接接头成形良好,焊缝区域晶粒明显细化,热影响区减小,焊缝区域主要由细小的-αMg相及(α Al12Mg17)等共晶体组成;焊缝的化学成分中铝含量明显高于母材,而镁含量则低于母材;合金成分铝的增加有利于焊缝区域晶粒细化和力学性能的提高。焊接接头区域的显微硬度和抗拉强度都高于母材,焊接接头具有良好的力学性能,说明CO2激光焊接是焊接AZ61镁合金材料的有效方法。     

AZ61镁合金连续流变成形过程的组织演化行为

采用自行设计的连续流变挤压成形设备成功制备出声10mm的AZ61镁合金线材。合金从辊靴型腔人口到出口的过程中，受到轧辊的剪切作用，枝晶臂不断受到剪切破碎，合金从浇注口到挤压区，逐渐由发达的枝晶状组织演化为细小的破碎晶、等轴晶和球形晶。在挤压成形时，中心部位固相变形小，边部大，在圆弧流动区产生了优良的超细晶组织。在合理的技术条件下，制备的AZ61合金线材断面组织优良，呈现两相塑性流动的特征。     

挤压态AZ61镁合金磨损性能研究

主要研究了挤压态AZ61镁合金在不同载荷和滑动摩擦速度条件下的磨损性能。采用SEM对磨损面进行显微组织观察与分析,讨论了不同载荷下材料的主要磨损形式。结果表明,磨损质量损失随着滑动摩擦速度和载荷的增加而增加。挤压态AZ61镁合金的磨损机制主要分为轻微磨损和严重磨损。轻微磨损主要是擦伤磨损、氧化磨损与剥层磨损,在磨损面上形成的擦痕与裂纹,其磨损程度较轻,磨损面积小;当载荷增加到100N和120N时,塑性变形和熔化在磨损面形成的磨痕较深且磨损面积大,表现为严重磨损。     

自孕育法制备AZ61镁合金的微观组织

采用AZ91D镁合金母液与纯Mg熔体混合的自孕育法制备AZ61镁合金半固态坯料,研究了液-液熔体混合和导流.器角度改变对AZ61镁合金组织的影响.试验结果表明:液-液混合熔体经导流器浇注到铸型中后,可以使AZ61镁合金组织明显细化.相比未混合制备的AZ61,熔体混合有利于能量起伏、结构起伏、浓度起伏,增加有效形核,使晶粒细化;经倾斜导流器激冷、冲刷进一步细化晶粒,同时熔体流经导流器产生的二次混合又促进了有效形核,使平均晶粒尺寸大幅减小(约50％).随导流器角度增加,组织有粗化的趋势,但影响不大.     

AZ31镁合金热轧变形的动态再结晶机制

在轧制温度603~703 K、轧制压下量20%~40%、应变速率4~16 s-1下对AZ31镁合金进行轧制变形,研究轧制压下量、应变速率和变形温度对AZ31镁合金变形组织的影响,分析了镁合金的动态再结晶机制。结果表明：应变速率和变形温度不仅影响动态再结晶进行的程度,而且能够改变再结晶的方式或形核机制。当轧制应变速率= 13.9 s-1,变形温度T=603 K时,再结晶方式为孪生动态再结晶;变形温度升高到703 K时,沿晶界有链状新晶粒出现。当变形温度T= 673 K,应变速率= 11.35 s-1时,再结晶方式以孪生动态再结晶为主;应变速率降低到= 4 s-1时,再结晶方式以旋转动态再结晶为主。     

A Flow Stress Model for AZ61 Magnesium Alloy

The flow stress behaviors of AZ61 alloy has been investigated at temperature range from 523 to 67314 with the strain rates of 0.001-1s^-1.It is found that the average activation energy, strain rate sensitive exponent and stress exponent are different at various deformation conditions changing from 143.6 to 176.3kJ/mol,0.125 to 0.167 and 6 to 8 respectively. A flow stress model for AZ61 alloy is derived by analyzing the stress data based on hot compression test.It is demonstrated that the flow stress model including strain hardening exponent and strain softening exponent is suitable to predicate the flow stress. The prediction of the flow stress of AZ61 alloy has shown to be good agreement with the test data.The maximum differences of the peak stresses calculated by the model and obtained by experiment is less than 8%.     

热轧工艺对AZ61镁合金铸轧板显微组织的影响

通过研究不同温度下AZ61镁合金铸轧板坯的再加工性能,发现铸轧AZ61镁合金板坯在400、350 ℃时极限再加工变形量大于80%,而在300 ℃时减小到60%左右,在250 ℃时其极限再加工压下量下降到40%左右,200 ℃时进一步降低到20%～30%之间,在室温下极限压下量仅为10%左右.而从变形组织来看,在极限变形压下量范围内,冷轧微观组织与原始态的没有本质区别;200 ℃时轧制晶粒明显伸长,呈纤维状;在高于250 ℃轧制时,晶粒明显细化;在400 ℃轧制时,晶粒细化效果显著,晶粒平均尺寸达到5 μm左右.     

AZ61镁合金挤锻复合成形技术研究

采用镁合金挤锻复合成形的试验方法,研究了AZ61镁合金微观组织演化与塑性变形机制之间的规律.结果表明,挤压和等温模锻后镁合金均发生了动态再结晶,生成了细小均匀的等轴晶粒,经T5热处理后其屈服强度、抗拉强度、伸长率分别可达249 MPa、305 MPa、15.4%.在此基础上进一步对镁合金的塑性变形机制进行了探讨.     

AZ61B镁合金热变形动力学的研究

采用等温压缩试验，测定了AZ61B镁合金材料在热变形条件下的流变应力，分析变形条件对流变应力的影响规律，借助于经验公式描述高温变形动力学，计算了合金的热变形激活参数，探明了AZ61B合金试验变形条件下主要的软化机制为动态再结晶。     

AZ61镁合金轧制板材的腐蚀行为研究

采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱方法研究了AZ61镁合金轧制板材的表面、侧面、截面在模拟海水中的腐蚀电化学行为,采用扫描电子显微镜对3个面的腐蚀形貌进行了观察。结果表明,AZ61镁合金轧制板材的表面、侧面、截面在模拟海水中的腐蚀均以孔蚀为主要特征;3个面腐蚀倾向由小到大的顺序为:表面<侧面<截面,耐蚀性能由优到劣的顺序为:表面>侧面>截面;造成3个面腐蚀行为及耐蚀性能不同的根本原因是轧制处理引起的材料微观组织的各向异性。