挤压变形对Mg-Zn-Zr合金组织与耐蚀性能的影响

对铸态Mg-Zn-Zr合金进行了往复挤压变形和正挤压变形处理,研究了3种状态下的Mg-Zn-Zr合金的显微组织、物相组成和耐腐蚀性能。结果表明,铸态Mg-Zn-Zr合金晶粒较为粗大,平均尺寸约在160μm,晶界处可见蠕虫状共晶组织的存在,晶内还可见粗大第二相颗粒;经过往复挤压和正挤压变形后,Mg-Zn-Zr合金发生了明显的动态再结晶,铸态下蠕虫状共晶组织以及枝晶消失,细小第二相质点在基体中均匀分布;往复挤压Mg-Zn-Zr合金的耐腐蚀性能最好,其次为正挤压Mg-Zn-Zr合金,二者均高于铸态Mg-Zn-Zr合金。     

高强耐热Mg-8Gd-3Y-1Nd-0.5Zr合金挤压组织及性能研究

采用拉伸、金相组织观察、SEM扫描研究了不同挤压温度及挤压速率对Mg-8Gd-3Y-Nd-0.5Zr合金组织和性能的影响。结果表明,铸态合金中富集大量伪共晶组织及Gd、Y、Nd的偏析相;经过均匀化处理后,共晶组织基本分解;挤压后合金发生明显的动态再结晶,在480℃抗拉强度、硬度分别达到最高值322 MPa、98.4 HB;合金低于460℃的温度塑性变形,容易开裂。     

往复挤压Mg-4Al-2Si镁合金的晶粒细化

研究往复挤压Mg-4Al-2Si(AS42)合金的显微组织和晶粒细化机制。结果表明:挤压过程中发生受位错攀移控制的动态再结晶,随挤压道次的增加,合金的晶粒尺寸迅速减小;对合金挤压8道次后,得到晶粒细小、均匀分布的等轴晶组织,晶粒尺寸由铸态的45μm减小至1.5μm,此时,合金组织的细化趋于稳定,达到细化极限;晶粒细化机制是在往复挤压过程中通过累积动态再结晶,使再结晶得以彻底完成;增加位错密度和加剧晶界畸变使再结晶形核数目增多;大量挤压破碎、均匀分布的Mg2Si第二相颗粒成为再结晶形核核心,从而使晶粒得以细化;往复挤压11道次时,由于挤压温度过高,导致晶粒发生异常长大,最大尺寸约为10μm。本试验条件下晶粒发生异常长大的温度阀值约为400℃。     

SIMA法制备的ZCuSn10锡青铜的等轴晶组织

采用SIMA法制备了ZCuSn10锡青铜等轴晶试样,然后进行450℃保温15min后自由锻或室温2道次、4道次轧制,最后在800℃和850℃保温10min后水淬处理。将SIMA法制备的合金组织与铸态直接重熔保温后水淬和常规退火处理的ZCuSn10锡青铜组织进行了比较。结果表明,采用SIMA法能获得共析组织不超过16%的ZCuSn10锡青铜等轴晶组织,相比常规退火及铸态直接重熔工艺,其平均晶粒直径从250~300μm减小到80~90μm,形状因子从1.97减小到1.75;用SIMA法制备ZCuSn10锡青铜等轴晶组织,预变形过程对晶粒细化及球化起到了关键作用,随着预变形量和重熔保温温度提高,ZCuSn10锡青铜组织晶粒尺寸减小,圆整度提高,共析组织比例增加。     

合金状态对单晶高温合金DD6再结晶的影响

对单晶高温合金DD6进行表面吹砂处理,然后在1100～1250℃加热4h,研究其铸态与标准热处理状态的表面再结晶行为。结果表明:当加热温度为1200℃时,铸态合金出现等轴再结晶晶粒;而加热温度为1150℃时,热处理态合金出现等轴再结晶晶粒,铸态与热处理态合金的再结晶是由胞状再结晶晶粒和等轴再结晶晶粒组成的;随着加热温度的升高,等轴再结晶晶粒逐渐长大,胞状再结晶晶粒逐渐减少,胞状再结晶内部粗大的γ′相由长条状向颗粒状转变。由于铸态合金含有一定数量的粗大γ′相以及γ+γ′共晶组织,在相同的条件下,铸态合金的再结晶倾向小于热处理态合金的。     

轧制工艺对AZ31镁合金组织与性能的影响

采用显微组织分析、硬度测试、拉伸测试等手段,研究了轧制工艺对AZ31镁合金组织和力学性能的影响。结果表明:合金铸态组织有严重偏析现象,经大应变热轧后其偏析现象得到改善,组织中出现大量再结晶晶粒和较少孪晶组织。合金在300℃下轧制时,其抗拉强度达到最大为328.33 MPa;而在350℃轧制时,其伸长率达到最大为9.33%。大应变轧制变形使得板材的晶粒得到明显细化,成形板材质量良好。     

Mg-Zn-Gd-Nd合金的微观组织与力学性能

通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等方法,研究了Gd、Nd添加对铸态、挤压态Mg-3Zn合金的微观组织的影响,并测试了其室温拉伸力学性能。结果表明,Gd、Nd能显著细化Mg-3Zn合金的铸态组织,晶粒中含有大量的第二相。经挤压后组织得到细化,且含有大量的再结晶晶粒,第二相粒子沿挤压方向呈纤维状分布。随着Gd、Nd的加入,合金的抗拉强度和屈服强度显著提升,最大分别为265MPa、225MPa,伸长率降低。     

挤压和热处理过程中AZ91镁合金的组织变化(英文)

对AZ91镁合金在均质化热处理、热挤压和时效处理中的组织演化规律进行研究。研究结果表明,在铸态组织中存在离异共晶和固态析出两种β-Mg17Al12相。在最佳的均质化处理(380℃,15h)过程中,β-Mg17Al12相大部分溶解到α-Mg基体中,并且晶粒细小。在热挤压过程中发生动态再结晶以及由此产生的晶粒细化。而时效处理之后则出现平行于挤压方向的带状β-Mg17Al12相析出,这应该是由于在挤压过程中把原始铸造偏析挤扁拉长而造成的。另外,根据实验结果,详细地讨论了均质化和时效处理的温度、保温时间以及挤压工艺参数对AZ91镁合金的组织变化产生的影响。     

电脉冲处理对铜锡合金凝固组织的影响

对处于熔点以上的铜锡合金施加300 V电脉冲30 s,研究了电脉冲处理对铜锡合金凝固组织的影响,并对电脉冲改善金属液凝固组织的作用机理进行了讨论。结果表明,电脉冲处理后铜锡合金的铸态组织得到明显的改善,晶粒细化、偏析减小、组织更均匀,从而可使材料的力学性能提高。     

铸态及挤压态Mg-11Li-3Al-xZr合金的组织及性能

通过真空感应熔炼及挤压变形制备了铸态及挤压态的Mg-11Li-3Al-xZr(x=0、0.1)合金,采用OM、XRD、SEM、EDS观察并分析了合金的显微组织,测试了不同状态合金的力学性能。结果表明,Mg-11Li-3Al-xZr合金均含有β-Li、α-Mg、θ-MgLi_2Al、AlLi相,Mg-11Li-3Al-0.1Zr合金中还存在Al_3Zr相。铸态合金晶粒粗大,挤压变形过程中发生动态再结晶使晶粒细化。Zr的添加能明显细化晶粒,尤其在挤压后Mg-11Li-3Al-0.1Zr合金晶粒尺寸仅为Mg-11Li-3Al合金的1/4左右。铸态时两种合金力学性能相近,Mg-11Li-3Al-0.1Zr合金伸长率略低;挤压变形后两种合金伸长率较高,而且由于加工硬化和细晶强化作用,强度明显提高,Mg-11Li-3Al-0.1Zr合金的强度达到194 MPa,较铸态提高32.8%。     

热挤压Mg-6Zn-xCu-0.6Zr(x=0,0.5,1.0,1.5)合金的显微组织及力学性能

对Mg-6Zn-x Cu-0.6Zr(x=0,0.5,1.0,1.5)合金进行了熔炼并浇注在金属模中,然后进行了挤压成形试验。结果表明:铸态合金随着Cu含量的增加晶粒逐渐细化,第二相含量增多,其组织由α-Mg、MgZn_2及Mg Zn Cu相组成。合金经挤压后力学性能明显提高,其中挤压ZK60合金的动态再结晶较弱,晶粒细化程度较小。铸态合金组织中的第二相在挤压过程中被打碎,并沿着挤压方向分布。挤压态合金晶粒细化程度明显,其平均晶粒尺寸可达到10~13μm。Mg Zn Cu相呈短棒状分布在晶界,而Mg Zn2相呈细小的颗粒状分布在基体上。挤压态合金力学性能改善的原因可归结为细晶强化、第二相弥散强化及固溶强化综合作用的结果。其中挤压态Mg-6Zn-1.0Cu-0.6Zr力学性能最优,其抗拉强度、屈服强度及伸长率分别达到320.22 MPa,240 MPa和11.48%。     

加热温度对锡青铜挤压成形后组织性能的影响

以锡青铜QSn7-0.2合金为研究对象,通过进行金相、硬度、拉伸、XRD、扫描电镜等实验方法来研究不同的加热温度对挤压成形后的锡青铜组织性能的影响。结果表明:加热至720℃挤压后坯料的组织性能最佳,尤其是断面收缩率,从而为下一步旋压工艺提供最佳的毛坯;并对加热至780℃挤压开裂的原因进行分析发现:加热至780℃时,坯料表面边部有"锡汗"冒出,随后挤压成形的杯形件端面在"锡汗"区域产生裂纹,对其组织进行分析发现,此区域显微组织呈铸态树枝晶,晶内偏析明显,并发现三元共晶组织(α+δ+Cu_3P),三元共晶体的存在引起合金的热脆,这是锡青铜杯形件热挤压时产生裂纹的主要原因。     

Mg-RE挤压合金晶体学织构与力学性能各向异性分析（英文）

研究了热挤压加工对Mg-1Gd-1Nd(质量分数,%)合金显微组织、织构及力学性能的影响。结果表明,铸态合金呈现典型的共晶显微组织,包含α-Mg基体及半连续状的共晶化合物。经固溶热处理后,这些共晶化合物已基本固溶入α-Mg基体中。采用电子背散射衍射(EBSD)技术分析了挤压合金的显微组织与织构。结果表明,挤压合金显示出了完全再结晶的显微组织与弱的基面织构。合金中的晶粒基面同时朝向挤压板材的挤压方向与垂直方向偏移,尤其在挤压方向上晶粒的取向更加分散。这种分散的取向可以有效地激活合金中的基面滑移使得合金在断裂前能够承受更大的塑性变形。另一方面,织构也影响了合金力学性能的各向异性。     

超声外场及均匀化退火对二元铝青铜合金组织与性能的影响

研究了二元铝青铜在超声外场及均匀化退火复合处理后组织与性能的变化。结果表明,超声外场处理能显著细化铝青铜合金的铸态组织,铝青铜经过超声外场+600℃的均匀化退火复合处理后能够消除铸态偏析,获得细小均匀的α+(α+γ_2)组织,使铝青铜合金的综合性能最佳。     

Mg?RE挤压合金晶体学织构与力学性能各向异性分析

本论文研究了热挤压加工对Mg-1Gd-1Nd (wt.%)合金显微组织、织构及力学性能的影响。研究结果表明,铸态合金呈现典型的共晶显微组织,包含α-Mg基体及半连续状的共晶化合物。经过固溶热处理后,这些共晶化合物已基本固溶入α-Mg基体中。采用电子背散射衍射(EBSD)技术分析了挤压合金的显微组织与织构。结果表明,挤压合金显示出了完全再结晶的显微组织与弱的基面织构。合金中的晶粒基面同时朝向挤压板材的挤压方向与垂直方向偏移,尤其在挤压方向上晶粒的取向更加分散。这种分散的取向可以有效地激活合金中的基面滑移使得合金在断裂前能够承受更大的塑性变形。另一方面,织构也影响了合金力学性能的各向异性。     

热挤压工艺对Mg-Zn-Y-Zr合金组织性能的影响（英文）

对合金进行不同挤压参数的挤压试验,通过对实验结果的分析,来探究挤压工艺参数对镁合金的组织性能的影响规律。研究表明,合金在热挤压过程发生了明显的动态再结晶,与铸态组织相比晶粒得到了细化,力学性能也有了明显提升。合金中的第二相是W相,第二相在不同热挤压条件下,形态和分布差别较大。合金的组织和力学性能在挤压过程中受挤压温度和挤压比影响,随着挤压温度提高,合金的再结晶晶粒数量增加,但有长大的趋势,挤压温度为300℃时,合金强度最高;挤压比对合金塑性影响较大,挤压比为25时,合金的塑性显著提升。     

热挤压工艺对Mg-Zn-Y-Zr合金组织性能的影响

对合金进行不同挤压参数的挤压试验,通过对实验结果的分析,来探究挤压工艺参数对镁合金的组织性能的影响规律。研究表明合金在热挤压过程发生了明显的动态再结晶,与铸态组织相比晶粒得到了细化,力学性能也有了明显提升。合金中的第二相是W相,第二相在不同热挤压条件下,形态和分布差别较大。合金的组织和力学性能在挤压过程中受挤压温度和挤压比影响,随着挤压温度提高,合金的再结晶晶粒数量增加,但有长大的趋势,挤压温度为300℃时,合金强度最高;挤压比对合金塑性影响较大,挤压比为25时,合金的塑性显著提升。     

脉冲电流处理过程中的相变和再结晶细化晶粒(英文)

在室温下对铸态TiAl合金和冷轧TA15合金进行高密度脉冲电流处理。应用光学金相显微镜和透射电子显微镜研究脉冲电流处理前、后试样的显微组织。实验结果表明:通过脉冲电流处理可以细化铸态TiAl基合金的晶粒,从约1000μm的原始粗大层片组织,经脉冲电流处理后可以得到尺寸为3050μm细小、均匀的晶粒。对于冷轧TA15合金,脉冲电流处理后发生了完全的再结晶,晶粒组织由原始的α板条晶粒转变为细小的α等轴晶粒。研究结果表明,脉冲电流处理是一种有效的细化晶粒方法;由于不需要热机处理所要求的挤压等变形工序和高温加热、真空保护等条件,简化了工艺过程。     

Sn对Mg-5Li合金铸态和挤压态组织的影响

在氩气保护气氛下熔炼,得到Mg-5Li-xSn（x=0.15,0.25和0.65,质量分数）系列合金。通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和能谱仪分析合金的显微组织。结果表明,Mg-5Li合金中添加的Sn元素可以起到明显的晶粒细化作用,当Sn含量从0.15%增加到0.65%时,铸态合金的平均晶粒尺寸从556μm细化到345μm,相应的挤压态合金的晶粒从33μm减小到23μm。近似网状的第二相Mg2Sn分布在铸态合金的晶界上,挤压之后,颗粒状的Mg2Sn主要分布在晶粒内部。这些金属间化合物在挤压动态再结晶中可以作为有效的形核质点,从而起到细化晶粒的作用。     

铸锻复合对ADC12铝合金显微组织和性能的影响

通过铸锻复合工艺加工ADC12铝合金,该工艺包括间接挤压铸造和锻造,分别对重力铸造态、挤压铸造态和铸锻复合态的ADC12铝合金的力学性能和显微组织进行了研究。结果表明,挤压铸造的ADC12铝合金具有更细的Al-Si共晶组织,针状共晶组织减少,其平均晶粒尺寸为37.25μm,较重力铸造态降低了36.51%,其抗拉强度和伸长率分别为240MPa和1%,较重力铸造的分别提高了34.08%和14.9%;铸锻复合后,组织进一步细化,Al-Si共晶组织被压碎,其平均晶粒尺寸为26.54μm,较重力铸造降低了28.75%,其抗拉强度和伸长率分别达到287.75 MPa和4.4%,较挤压铸造态分别提高了19.8%和340%。从拉伸断口形貌上可发现,铸态断口为典型的脆性断口,挤压铸造和铸锻复合后,都属准解理断裂,但是铸锻复合后,韧窝更浅而小,解理面和撕裂棱变得细小,断裂单元变小,韧性断裂趋势增加。经分析,晶粒细化及Al-Si共晶组织分布状态的改变是ADC12合金抗拉强度和伸长率提高的主要因素。