双向双通道变通径挤压AZ31镁合金的显微组织及变形行为

在不同温度下,采用双向双通道变通径挤压(DDE)对AZ31镁合金进行挤压,研究该工艺对其组织、力学性能、拉压不对称性和断裂行为的影响。结果表明:与均匀态AZ31镁合金相比,挤压后所得试样的晶粒显著细化,力学性能和拉压不对称性得到改善;与采用等通道角挤压工艺多道次挤压试样的力学性能相比,该工艺具有一定的优势。此外,随着挤压温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大,显微硬度、抗拉强度和压缩率逐渐降低。从250℃到450℃,晶粒尺寸从6μm增大到26μm,硬度值(HV)从67降低到56,抗压强度从400MPa降低到343MPa,压缩率从14.8%降低到9.7%。均匀态AZ31和挤压态AZ31的压缩断口均为穿晶断裂,前者断裂机理为脆性解理断裂,后者为韧脆结合型准解理断裂。     

连铸AZ31镁合金的热挤压变形组织与性能(英文)

文章研究了电磁连铸AZ31镁合金经热挤压变形后的微观组织和力学性能。结果表明,挤压过程中的动态再结晶能够显著细化晶粒,局部细晶区的平均晶粒为2μm。与铸态合金相比,挤压后的AZ31镁合金具有更细小的晶粒和更均匀的微观组织。挤压变形后产生强烈的基面织构;挤压后材料的力学性能显著提高。屈服强度、抗拉强度和断面收缩率随着挤压比的增大而增大。挤压比为25时,屈服强度、抗拉强度和断面收缩率分别为259MPa,357MPa和30.5%,比铸态合金分别提高了86.33%,64.52%和67.40%。随着挤压比的增大,晶粒细化效果更为明显,微观组织更均匀。断口形貌分析表明,挤压变形后材料由韧脆混合型断裂,转变为韧性断裂。     

二次挤压对Mg-Nd-Zn-Zr生物镁合金组织与性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、拉伸试验机等研究了二次挤压对一次挤压的Mg-Nd-Zn-Zr生物镁合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,在不同挤压条件下经一次挤压的Mg-Nd-Zn-Zr镁合金组织不均匀,由粗大的被拉长晶粒和细小的再结晶晶粒组成;经过二次挤压后,被拉长的晶粒基本消除,晶粒细小均匀.室温力学性能测试结果表明,当一次挤压工艺不是优化工艺时,二次挤压可明显提高合金的强度和伸长率;当一次挤压工艺为优化后的工艺时,二次挤压使合金强度稍有降低,但伸长率大幅提高.一次挤压合金的断裂方式为河流状解理断裂和韧窝状韧性断裂的混合断裂,而二次挤压合金的断裂方式为韧窝状韧性断裂.     

静液挤压及退火处理对AZ80镁合金组织及力学性能的影响

通过不同状态AZ80镁合金的金相组织观察、力学性能试验和断口SEM分析,研究了静液挤压及退火热处理对AZ80镁合金组织及力学性能的影响。结果表明:经静液挤压后,镁合金组织发生动态再结晶,生成细小再结晶晶粒,再结晶晶粒尺寸10μm左右,镁合金抗拉及屈服强度明显提高,分别达到325 MPa和241 MPa。退火热处理后,在高温热能的驱动下镁合金组织发生了静态再结晶,同时位错能得到释放,使镁合金伸长率大幅度提高,达到8.1%。均匀化态的镁合金断裂属于韧性和脆性混合型断裂;挤压态镁合金断裂是脆性解理断裂;退火热处理态镁合金表现为沿晶脆性断裂,但与挤压态相比,断口有向韧性断裂过渡的倾向。     

ECHE挤压对AZ31镁合金组织和性能的影响

提出了等通道螺旋转角挤压(equal channel helix angular extrusion,ECHE)变形方法,采用Deform-3D平台的有限元模拟、OM、SEM、TEM、拉伸试验等方法,研究了ECHE制造AZ31镁合金轻质螺栓坯料的挤压工艺、温度场、合金流动情况、组织和性能。结果表明:在变形温度为380℃,挤压速度为3mm·s-1时,合金变形均匀,不易出现挤压缺陷;等通道螺旋转角挤压变形可以显著细化AZ31镁合金晶粒;其挤压过程中晶粒细化机制为晶粒破碎和动态再结晶;挤压后的平均晶粒尺寸为3～5μm,且合金晶粒大小均匀;力学性能较铸态大幅度提高,室温抗拉强度和屈服强度分别由209和104MPa提高到286和165MPa,延伸率由11%提高到26.4%,拉伸断口呈现为韧窝断裂和准解理断裂的混合特征。     

挤压铸造和固态热挤压Al-6Zn-2.5Mg-1.8Cu合金的显微组织和力学性能（英文）

利用挤压铸造技术,在不同比压下制备Al-6Zn-2.5Mg-1.8Cu合金坯料,然后对性能最好的挤压铸造坯料进行固态热挤压。结果表明:比压从0增加到250 MPa时,树枝晶变得细小而圆整。由于外加压力增加了合金元素的固溶度,因此,MgZn_2相数量减少。当比压从250MPa增加到350 MPa时,合金的晶粒尺寸变大。固态热挤压后,α(Al)树枝晶被明显细化,并且MgZn_2相均匀弥散地分布在合金的显微组织中。固态热挤压后,合金的极限抗拉强度为605.67 MPa,伸长率为8.1%。与金属型铸造合金相比,抗拉强度增加了32.22%,伸长率增加了15.71%。金属型铸造和挤压铸造的断裂方式分别为沿晶断裂和准解理断裂。然而,挤压铸造成形后固态热挤压工艺的合金断裂方式为韧窝断裂。细晶强化作用是合金抗拉强度和伸长率提高的主要原因。     

挤压铸造Mg-Zn-Y合金显微组织与力学性能的研究

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、万能拉伸试验机等手段,研究了不同挤压压力(0,50,100,150 MPa)对挤压铸造Mg_(93)Zn_6Y_1合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:不同挤压压力下合金显微组织由基体α-Mg相和I-Mg_3YZn_6准晶相组成。α-Mg相呈枝晶状形态存在,分枝明显,I-Mg_3YZn_6准晶相以(I-Mg_3YZn_6+α-Mg)层片状共晶组织形态存在,呈网状分布在基体枝晶间。随着挤压压力的增大,α-Mg晶粒明显细化,层片状共晶组织变得细小,且由连续网状逐渐变为断裂网状,分布更均匀。合金的拉伸力学性能随着挤压压力的增大而逐渐提高,当挤压压力为150 MPa时,合金拉伸力学性能最优,其抗拉强度和伸长率分别为193 MPa和4.2%,增幅为30.4%和75.0%,合金力学性能的提高主要归因于细晶强化和I-Mg3YZn6相的强化作用。合金拉伸试样的断口形貌呈现准解理断裂特征。     

Sn对镁合金显微组织和力学性能的影响

研究了Sn元素对镁合金显微组织、物相和力学性能的影响。结果表明,当Sn含量达到4%时,使得合金组织晶粒细化,合金的综合力学性能得到了改善,其抗拉强度和伸长率分别达到了112.9 MPa和10%。在铸态合金中发现了鱼骨状的共晶组织(α-Mg+Mg2Sn)、杆状的离异共晶组织Mg2Sn和球形颗粒状的第二相Mg2Sn。此外,随着Sn含量的增加,合金室温下的断裂模式由解理断裂向准解理断裂,再向沿晶断裂转变。     

挤压态Mg-10Gd-3Y-0.5Zr镁合金的低温力学性能(英文)

研究多循环低温交变(液氮浸泡处理)和拉伸温度对挤压态Mg10Gd3Y0.5Zr镁合金的微观组织、力学性能以及断裂机制的影响。结果表明,Mg10Gd3Y0.5Zr合金经10d液氮浸泡或10个周期高低温交变循环后,合金室温力学性能基本不变;而经过20个周期高低温循环后,合金的室温抗拉强度由398MPa升高到417MPa。在196°C下拉伸时,挤压态Mg10Gd3Y0.5Zr镁合金的屈服强度和抗拉强度均大幅度提高,分别为349MPa和506MPa,分别增长了18%和27%。合金室温断裂机制为穿晶解理断裂,而低温条件下为韧性断裂和解理断裂并存的混合断裂机制。     

新能源汽车含钒钛镁合金的挤压温度优化

在不同挤压温度下进行了新能源汽车用含钒钛镁合金Mg-6Al-1Zn-0.8Ti-0.4V的挤压实验,并进行了合金的显微组织和力学性能测试与分析。结果表明:随挤压温度升高(300～400℃),合金的显微组织先细化后粗化,力学性能先提高后下降。当挤压温度为375℃时,试样具有最佳强度,此时抗拉强度和屈服强度分别达到310、212 MPa。与300℃挤压温度相比,采用375℃挤压时Mg-6Al-1Zn-0.8Ti-0.4V镁合金的抗拉强度增大8.8%,屈服强度增大15.2%,断裂方式由解理断裂变为韧性断裂。新能源汽车用含钒钛镁合金Mg-6Al-1Zn-0.8Ti-0.4V的挤压温度优选为375℃。     

二次挤压对AZ61镁合金型材显微组织和力学性能的影响

采用金相显微镜、场发射扫描电子显微镜、电子拉伸试验机等研究了二次挤压对AZ61镁合金型材显微组织和力学性能的影响。结果表明,经二次挤压后,晶粒更细小且均匀,β相数量更多、尺寸更小、分布更均匀;经二次挤压后,拉伸强度和伸长率分别达到326 MPa和12.4%,较一次挤压态分别提高了27.8%和45.9%;一次挤压态和二次挤压态合金的断裂方式均为准解理断裂。     

挤压铸造压力对Mg-4Zn-1.2Y合金组织及力学性能的影响

采用显微组织观察、拉伸试验、密度测试等研究了不同挤压铸造压力对Mg-4Zn-1.2Y合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:随着挤压压力的增加,Mg-4Zn-1.2Y合金的平均晶粒尺寸和第二相体积分数逐渐减小,挤压压力从0增加到150 MPa时,合金晶粒细化明显,挤压压力超过150 MPa后,合金晶粒细化趋势变缓。随着挤压压力的增加,Mg-4Zn-1.2Y合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率及密度均逐渐增加。与挤压压力为0 MPa的合金相比,挤压压力150 MPa的合金抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高了24.4%、23.3%和72.7%,力学性能显著提高,挤压压力超过150 MPa后,合金力学性能提高幅度变缓。     

挤压比对AZ31B镁合金组织与力学性能的影响

研究了不同挤压比对AZ31B镁合金显微组织、力学性能的影响。采用光学显微镜观察了显微组织,拉伸试验测试了力学性能,并配合扫描电镜观察了拉伸试样的断口形貌。结果表明:随着挤压比的增加,组织由部分动态再结晶转变为细致的完全动态再结晶,挤压比61~109时,晶粒细化程度变小;挤压比增加,强度及伸长率都增加,抗拉强度、屈服强度及伸长率最高分别达340 MPa、271.5 MPa和21.5%,但高挤压比所获得的性能提高收益小。合金拉伸断口由混合断裂转变为明显韧性断裂。合理控制挤压比可得到良好的综合性能与均匀细致的组织。     

挤压铸造工艺对含Y2wt% AZ91D稀土镁合金组织与性能的影响

研究了挤压铸造工艺参数(挤压压力、浇注温度和保压时间)对含2wt%Y的AZ91D稀土合金组织与性能的影响。采用X射线衍射、金相分析、拉伸试验和SEM等方法分析了合金挤压态和固溶时效态的显微组织及其力学性能。结果表明:浇注温度对镁合金组织和性能影响最大,挤压压力其次,最后是保压时间。试验获得最佳工艺参数为:浇注温度720℃、挤压压力100 MPa、保压时间25 s。试样最大抗拉强度达到241.56 MPa、伸长率12.4%、布氏硬度80.06HB。固溶时效后铸件的力学性能明显提高,组织晶粒更细小且分布均匀。     

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%。     

热挤压工艺对Mg-4Li-1Al合金组织与性能的影响

通过对Mg-4Li-1Al合金进行热挤压和拉伸实验,以及显微组织分析和微观断口分析,研究了挤压工艺对合金显微组织和力学性能及微观断裂机制的影响。结果表明:采用挤压温度为200℃、挤压比为3.9、挤压速度为30mm/min的工艺热挤压后,合金中存在大量的孪晶,α-Mg晶粒沿挤压方向变形明显;当挤压温度升高至270℃、挤压比增大至9.7,合金显微组织中的孪晶基本消失,且α-Mg晶粒产生了局部的动态再结晶。随着挤压温度升高、挤压比增大,Mg-4Li-1Al合金的塑性大幅度提高,伸长率提高约2.5倍,断面收缩率提高约2.1倍。同时,合金的断裂方式由以解理断裂和沿晶断裂为主的混合断裂转变为准解理断裂。     

低挤压比条件下挤压工艺对AZ31B镁合金组织和力学性能的影响

研究了低挤压比(挤压比8)下挤压温度和挤压速度对AZ31B镁合金微观组织和力学性能的影响。采用光学显微镜观察了显微组织,采用材料拉伸试验测试了力学性能,并用扫描电镜观察了拉伸试样的断口形貌。结果表明:低挤压比时棒材的组织为典型的混晶组织——由发生再结晶的细小晶粒包裹未发生再结晶的粗大晶粒;300~400℃时,随挤压温度的提高,材料的伸长率升高,抗拉强度下降;在300℃挤压时,随挤压速度的提高,材料的伸长率升高,抗拉强度下降,挤压棒的拉伸断口由混合断裂转变为明显韧性断裂;250℃时综合力学性能最好,抗拉强度340 MPa,屈服强度280 MPa,伸长率23%。     

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。     

Zr对Mg-Zn-RE合金显微组织及力学性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、X-射线衍射仪以及电子万能拉伸实验机等设备研究、分析了Zr对Mg—Zn—RE镁合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明：Zr元素对合金组织有明显的晶粒细化作用,Zr改善了合金的组织,提高了合金的力学性能。并且当Zr加入量为0．3％时合金的力学性能最佳：抗拉强度达到207MPa,伸长率达到16．9％。Zr的加入使合金断裂方式由准解理断裂向韧性断裂转变。     

等通道转角分流模挤压AZ31镁合金管材

采用等通道转角挤压(ECAP)技术改良了传统挤压模具分流孔;通过螺旋槽焊合模腔,挤出了壁厚2 mm的管材。研究了镁合金的组织变化及材料的性能。结果表明:挤压态合金组织均匀,晶粒细小(平均晶粒尺寸约为12.5μm)。等通道转角挤压的细化晶粒过程、动态再结晶以及退火再结晶使合金具有良好的组织结构和力学性能。挤压态试样断口呈现为脆性解理断裂方式,退火态试样断口则表现为脆性和韧性混合断裂机制。