退火工艺对轧制态Mg-Al-Ca-Mn-Zn合金组织和力学性能影响

采用金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、拉伸试验机和扫描电镜(SEM)等，研究了多道次轧制Mg-1.2Al-0.4Ca-0.3Mn-0.3Zn镁合金板材在不同退火工艺下的微观组织和力学性能。结果表明，轧制后板材经退火处理后晶粒明显细化，孪晶基本消失；随着退火温度上升，平均晶粒尺寸缓慢增加，并且晶粒尺寸、分布逐渐均匀，适当延长保温时间对晶粒尺寸影响有限；第二相析出物随保温时间的延长而粗化增多，但经400℃退火后析出物明显变少；镁合金板材经退火处理后抗拉强度有所下降，但伸长率增加明显，在400℃退火180 min后力学性能理想，伸长率提高至19.86%,较轧制态提升了314%,板材抗拉强度略有下降，为237.2 MPa。     

Ca添加对镁合金板材组织和织构的影响（英文）

采用多道次轧制方法制备AM60(Mg-6.0Al-0.3Mn,质量分数%)和ZXM200(Mg-1.6Zn-0.5Ca-0.2Mn)镁合金板材,并研究镁合金板材的力学性能和织构特征。研究表明,在添加Ca的镁合金轧板中,细小的再结晶晶粒表现出特定的取向特征,从而改变了轧板的整体织构特征;固溶至镁基体中的Ca元素促使晶粒c轴由板坯法线方向向板宽方向偏转,亦可明显弱化板材织构。这导致了含Ca的镁合金板材表现出与稀土镁合金类似的织构特征。     

轧制路径对ZK60镁合金板材组织和性能的影响

在250 ℃对轧制-热处理态ZK60镁合金板材进行9道次不同路径的轧制试验。采用光学显微镜、电子万能试验机、SEM、XRD等研究了轧制试验后ZK60镁合金的显微组织、室温拉伸性能、断口形貌及晶粒择优取向。结果表明:轧制路径对ZK60镁合金板材的晶粒尺寸变化无明显影响,但压下量对镁合金组织内的孪晶变化有很大影响;轧制路径的变化对ZK60镁合金板材的各向异性和力学性能有较大影响,在交叉+45°的路径下轧制后ZK60镁合金板材,各向异性较弱,具有良好的综合力学性能和轧制成形能力,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别达到244.31 MPa、371.14 MPa和25.46%;交叉+45°路径轧制对ZK60镁合金的晶粒择优取向有明显影响,能够改善镁合金板材的晶粒择优取向和各向异性,提高ZK60镁合金的力学性能。     

热轧对Mg-5Al-0.3Mn-2Ce合金组织与性能的影响

采用铁模铸造法制备了Mg-5Al-0.3Mn-2Ce镁合金。合金铸锭在410℃均匀化处理24h后,在400℃进行热轧试验。经过4道次轧制,合金的总压下量为62%。利用X-射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜和拉伸试验研究了铸态合金和轧制态合金的组织和力学性能。结果表明,Mg-5Al-0.3Mn-2Ce合金由α-Mg和Al11Ce3相组成。轧制变形明显细化了合金的晶粒尺寸,轧制后合金的平均晶粒尺寸约为20μm。轧制后合金强度也得到了显著提高。轧制态合金的抗拉强度和屈服强度分别为301MPa和222MPa,与铸态合金相比,分别提高了69%和196%。     

道次压下率对稀土镁合金板材性能及组织的影响

为了制备高强度的稀土镁合金薄板，研究了在交叉轧制过程中道次压下率对稀土镁合金组织演变及力学性能的影响。结果表明：合适的轧制道次压下率不仅有助于改善稀土镁合金的成形性能，同时也可以提高板材的力学性能。轧制后，板材中的晶粒尺寸变细，LPSO相增多，KAM值增大，同时产生细晶强化、固溶强化以及位错强化效果，使稀土镁合金板强度提升；当道次压下率为20%时，板材的基面织构弱化效果显著，可以激活更多种类的滑移系统，使轧制后的板材伸长率增加。     

Yb对Mg-5Al-0．4Mn镁合金显微组织和力学性能的影响

采用金属型铸造方法制备了Mg-5Al-0.4Mn-xYb(x=0,1,3,5,wt.%)镁合金,通过合金成分优化,利用高压压铸法制备了Mg-5Al-0.4Mn-4Yb合金.研究了重稀土元素Yb对Mg-5Al-0.4Mn镁合金的微观组织和力学性能的影响.结果表明:Yb的添加抑制了Mg17Al12相的生成,合金中主要第二相是分布在晶界处的板条状Al2Yb相,同时随着Yb含量的增加,合金晶粒明显细化,Yb通过细晶强化、弥散强化等提高了合金室温和高温力学性能;高压压铸Mg-5Al-0.4Mn-4Yb合金具有较好的压铸性能和更高的力学性能;从热稳定性、形态、分布等方面讨论了沉淀相对合金性能的影响.     

Mg-Y-Ca-Zr合金板带材轧制实验研究

对变形镁合金Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr进行热轧实验,并对轧制板带的显微组织形貌和力学性能进行了分析.结果表明,通过热轧可获得厚度为0.5mm 的 Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr轧制板带,板带晶粒尺寸小于铸态组织的晶粒尺寸.随着轧制道次的增加,板带抗拉强度呈现先增大后减小的变化趋势,伸长率随轧制道次的增加呈现增大的趋势.     

不同轧制路径对汽车用AZ31镁合金冲压性能的影响

通过380℃的不同路径轧制变形研究了其对AZ31镁合金板材力学性能和成形性能的影响。其中路径A为RD单向轧制,路径B为每道次轧制90°更换方向。结果表明,每道次更改轧制方向有利于镁合金力学性能和成形性能的提高。其强度和塑性提高,同时各向异性减弱,能够成功地进行筒形件拉深。     

Ti对建筑隔板镁合金挤压态组织和性能的影响

对建筑隔板用镁合金试样进行了挤压成形,研究了添加和不添加Ti元素对建筑隔板用镁合金试样的影响,并进行了显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的测试、对比和分析。结果表明:与未添加元素Ti的Mg-3Al-1Zn合金相比,Mg-3Al-1Zn-0.8Ti合金的晶粒细化,抗拉强度和屈服强度分别增大14、37 MPa,质量损失率减小了37.15%,力学性能和耐腐蚀性能得到提升。Ti元素的添加有益于建筑隔板用Mg-3Al-1Zn镁合金综合性能的提升。     

交叉轧制对ZK60镁合金组织演变和性能的影响

研究了轧制方式对ZK60镁合金组织与织构的影响规律,同时通过对退火后板材进行室温拉伸试验研究了其力学性能。经过交叉轧制的镁合金板材由于二次孪晶的生成及非基面滑移系的启动促使再结晶程度增大,晶粒细化效果显著,退火后平均晶粒尺寸达到6.43μm。同时交叉轧制会迫使晶粒向TD方向旋转,从而降低织构强度,改变织构类型。相比于单向轧制,交叉轧制后板材的平均抗拉强度和伸长率分别提高到321 MPa和25.7%,伸长率提高了近50%;塑性应变比、平面各向异性指数、屈强比等指标也得到了改善。结果表明,交叉轧制可有效调控镁合金板材组织及其均匀性、提高力学性能和成形性能。     

AZ31镁合金轧制板材退火后的组织与力学性能

采用单向轧制和交叉轧制工艺分别进行了AZ31镁合金板材轧制实验,分析了轧制板材经退火处理后的组织与力学性能。结果表明:采用单向轧制工艺,当板材最终变形量相等时,经退火处理后的板材大压下量比小压下量得到的微观组织更为细小;交叉轧制得到轧制板材可以缓解镁合金轧制板材在室温下的各向异性,其微观组织较单向轧制均匀,具有更好的冲压成形性能;交叉轧制和单向轧制两种工艺得到的板材微观组织细化效果相似。     

等通道转角挤压变形Mg-1.5Mn-0.3Ce镁合金的组织、织构与力学性能

采用等通道转角挤压(ECAP)工艺以Bc路径在623K温度下对Mg-1.5Mn-0.3Ce镁合金进行变形,观察显微组织与织构,测试了力学性能。显微组织分析表明,镁合金经ECAP变形晶粒尺寸明显得到细化,经6道次ECAP变形后晶粒尺寸由原轧制态的约26.1μm细化至约1.2μm,且细小的第二相粒子Mg12Ce弥散分布于晶内及晶界处;同时经ECAP变形后,原始轧制织构随变形道次的增加不断减小,并开始转变为ECAP织构,织构强度不断增强;力学性能结果表明,由于晶粒细化作用大于织构软化作用,前3道次ECAP变形镁合金强度随道次的增加不断提高,与Hall?Petch关系相符,在第3道次时其抗拉强度和屈服强度达到最大值,分别为272.2和263.7MPa;在4道次之后形成较强的非基面织构,镁合金强度下降,与Hall?Petch呈相悖关系。断口分析表明,轧制态与ECAP变形镁合金的断裂方式都是沿晶断裂,由于6道次变形镁合金晶粒细化,存在更多的韧窝并获得16.8%最大室温伸长率。     

新型挤压Mg-2Ca-5Zn合金的组织与性能

采用光学显微镜、扫描电镜、万能材料试验机研究了热挤压后Mg-2Ca-5Zn镁合金的显微组织与力学性能.结果表明,挤压Mg-2Ca-5Zn合金具有较细的晶粒组织,第二相Ca2 Mg6Zn3与Mg2Ca被破碎,其分布变得细小弥散;挤压Mg2Ca-5Zn合金比铸造镁合金的力学性能有较大提高,其抗拉强度与伸长率分别达到368 MPa和11.8％.     

Zn元素对Mg-6Al-2Nd-2Ca组织和性能的影响

采用金属型重力铸造方法制备了Mg-6Al-2Nd-2Ca和Mg-6Al-2Nd-2Ca-1.2Zn合金,并对铸态合金进行均匀化处理和热挤压加工,通过金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪、透射电镜和万能拉伸实验机等分析测试方法,研究了Zn元素对Mg-6Al-2Nd-2Ca合金显微组织和力学性能的变化。实验结果表明：Zn元素的加入有助于细化晶粒,Zn在合金中主要以固溶体的形式存在,降低了Al在α-Mg基体中的固溶度,生成更多的Al-Nd相。两种合金经过均匀化处理后,与铸态相比显微组织更加均匀,第二相数量略有减少。经热挤压后,两种合金中的硬脆相被挤碎,晶粒得到明显的细化,力学性能明显提升,在细晶强化、第二相强化的共同作用下Mg-6Al-2Nd-2Ca-1.2Zn合金表现出优良的力学性能,其抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为294.0 MPa、197.1 MPa、11.6%。     

轧制路径对AZ31镁合金薄板组织性能的影响

研究了异步轧制路径对AZ31镁合金板材的金相组织和性能的影响。结果表明,以每道次轧制方向旋转180°而板正法向不变的路径轧制时,板材的金相显微组织较好,晶粒细小（约为20μm）,孪晶少,伸长率达到26%,并且板材的屈服强度、应变硬化指数较高;而按每道次板材轧制方向和板正法向均旋转180°的路径轧制时,板材的塑性应变比值最大。这说明异步轧制路径对AZ31镁合金性能的影响是比较复杂的,应该综合考虑异步轧制工艺条件的影响,通过工艺优化提高异步轧制AZ31镁合金板材的冲压成形能力。     

两步升温热轧工艺对AZ31镁合金薄板各向异性及成形性能影响（英文）

采用两步梯度升温轧制工艺对AZ31镁合金板材进行轧制，探究轧制过程对镁合金板材显微组织织演化、各向异性及成形性能的影响。第I步轧制在300℃开展，其每道次压下量为15%；第II步轧制在550℃进行，其每道次压下量为40%。经过共4道次轧制后，最终获得厚度为1 mm的镁合金薄板。结果显示，第I步低温轧制过程不更换轧制方向时，试样中生成大量剪切带；而更换轧制方向时，组织内部主要为孪晶和再结晶晶粒。随着II步轧制温度的升高，由于动态再结晶急剧激发，剪切带数量及尺寸逐渐减小，晶粒明显细化。根据IGMA分析得出，非基面滑移，特别是棱柱面滑移活动增强。轧制退火后的AZ31镁合金薄板的力学性能得到提高，各向异性减小，冲压成形性能得到明显改善。     

Ca含量对Mg-Zn-Gd-Ca系合金轧制板材组织与性能的影响

研究Ca含量(0.1%,0.5%(质量分数))对Mg-1.5Zn-0.3Gd-Ca合金铸态组织、轧制板材组织、织构与力学性能的影响,以期通过改善合金组织和织构发展高塑性镁合金板材。结果表明:Mg-1.5Zn-0.3Gd-0.1Ca铸态合金含有细小均匀的第二相,Mg-1.5Zn-0.3Gd-0.5Ca合金中则存在大块状第二相;二者的轧制板材均呈现非基面织构;轧制板材经过退火处理后发生完全再结晶,板材的塑性可大幅度提高,Mg-1.5Zn-0.3Gd-0.1Ca合金经300℃退火后,沿横向和轧制方向的伸长率分别可达34.9%和34.1%,且轧制板材沿横向和轧向屈服强度的差异性减小。     

不同轧制工艺对AZ31镁合金薄板室温成形性能的影响

采用常规轧制(NR)、异步轧制(DSR)和交叉轧制(CR)3种不同工艺来获得AZ31镁合金板材并进行室温成形性能的研究。结果表明:AZ31镁合金板材的综合力学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。异步轧制明显降低板材基面织构强度,使板材室温冲压性能得到提高。交叉轧制使晶粒显著细化,基面织构增强,提高了板材的力学性能,却降低其冲压成形性能;同时交叉轧制可以减弱板材各向异性。研究结果为改善镁合金室温塑性与成形性能提供了理论依据和新思路。     

尺寸不对称高Ca/Nd镁合金轧制形变织构研究

利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二次轧制变形(T=350℃、ε=0.05、0.1、0.15和0.2),重点研究二次轧制变形过程对尺寸不对称挤压坯中织构演变的影响。结果表明:镁合金板材在350℃轧制变形,随着轧制变形程度(ε=0.05、0.1、0.15和0.2)增大实现了形变织构的随机化,挤压坯初始织构类型与(Ca,Nd)Al2粒子综合作用是导致基面织构{0002}、柱面织构{10 10}及锥面织构{10 13}全面启动的主要原因。     

等温热处理对Mg-20Al-0．8Zn镁合金组织和力学性能的影响

研究了Mg-20Al-0.8Zn镁合金在半固态等温热处理过程中,等温温度和等温时间对其组织和力学性能的影响.结果表明:在本实验条件下,当等温热处理温度为485℃、等温90min时,Mg-20Al-0.8Zn镁合金具有良好的组织形态和力学性能.