AZ31镁合金轧制变形后组织性能研究

本文研究了不同轧制变形量和轧制速度对AZ31镁合金板材微观组织和力学性能的影响。轧制变形可显著细化AZ31镁合金板材的晶粒尺寸并提高其综合力学性能。当轧制速度为5m/min,轧制变形量为50%时,板材平均晶粒尺寸最细可达到9μm,其抗拉强度、屈服强度和延伸率分别提高到280MPa、180MPa和30%以上,同时探讨了AZ31镁合金屈服强度与晶粒大小之间的关系。在大量AZ31镁合金轧制相关文献和本文一系列实验研究的基础上,对比分析了不同轧制工艺对AZ31镁合金综合力学性能的影响。研究表明,本文所采用轧制工艺可显著提高AZ31镁合金板材的综合力学性能,同时降低板材轧向和横向的各向异性。     

异步轧制对AZ31镁合金板材组织和性能的影响

对不同轧制温度、道次压下量以及轧制路径等工艺条件下所制备的AZ31镁合金板材的组织和性能进行了研究。结果表明．当温度由623K升到723K时，晶粒发生长大，孪晶消失，板材的抗拉强度由275MPa降到250MPa，伸长率则由14．5％增加到18％；当道次压下量从5％增加到20％时，晶粒逐渐得到细化，板材的抗拉强度由道次压下量为5％时的265MPa增加到20％时的300MPa，伸长率则由18％降到15％；轧制路径的改变，使不同板材中孪晶的数量产生改变，路径A中的孪晶较多，伸长率较低，强度较高，路径D中的孪晶较少，伸长率较高．强度较低。     

异步轧制对AZ31镁合金板材组织和性能的影响

对不同轧制温度、道次压下量以及轧制路径等工艺条件下所制备的AZ31镁合金板材的组织和性能进行了研究。结果表明,当温度由623K升到723K时,晶粒发生长大,孪晶消失,板材的抗拉强度由275MPa降到250MPa,伸长率则由14.5%增加到18%;当道次压下量从5%增加到20%时,晶粒逐渐得到细化,板材的抗拉强度由道次压下量为5%时的265MPa增加到20%时的300MPa,伸长率则由18%降到15%;轧制路径的改变,使不同板材中孪晶的数量产生改变,路径A中的孪晶较多,伸长率较低,强度较高,路径D中的孪晶较少,伸长率较高,强度较低。     

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。     

轧制工艺对AZ31B镁合金薄板组织与性能的影响

研究了轧制温度和轧制速度对AZ31B镁合金薄板微观组织演变和力学性能的影响。结果表明,轧辊加热有利于镁合金薄板成型;AZ31B镁合金在低温或低速轧制时薄板纵向组织为大量的切变带,切变带区域包含大量孪晶组织,横向组织为含极少量孪晶的等轴晶组织;在轧制温度为400℃和轧制速度为16m/min轧制时,由于动态再结晶,横纵截面组织均为等轴晶。AZ31镁合金薄板的最佳轧制制度为轧辊温度为70℃、轧制温度为400℃、轧制速度为6m/min,此工艺轧制的薄板横向抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为350MPa、300MPa和12%,纵向为345MPa、290MPa和11.2%,纵向与横向性能差别明显减小。     

AZ31镁合金大压下率轧制条件下组织与性能

热轧态AZ31镁合金板材进行单道次大变形异步轧制,对轧制后的镁合金板材进行显微组织、力学性能分析.研究结果表明,随着压下率的增大,板材的晶粒得到显著细化,压下率为36.4％时,晶粒从10.9μm细化至3.8μm.随着晶粒的细化,抗拉强度逐渐提高,伸长率则呈线性下降,含有较多孪晶时,合金在变形时容易在材料内部形成裂纹源,...     

AZ31变形镁合金轧制工艺初探

研究了板坯加热温度、退火温度以及冷轧道次加工率对AZ31变形镁合金轧制能力的影响.结果表明,当加热温度为350℃,轧制速度为0.4m/s时,AZ31镁合金板材的热轧道次极限加工率可以达到34.62%(无裂纹)和59.23%(无表面裂纹);将热轧态板材分别在250℃～350℃温度,退火40min后,板材显微组织中晶粒大小均匀,维持在5μm～6μm水平;板材具有良好的综合力学性能,其抗拉强度为:230Pa～240MPa,屈服强度为:135MPa～175MPa,延伸率为:12%～15%.当采用350℃×40min退火后,板材在冷轧道次加工率为5%～10%时,总加工率可以达到40%以上.     

AZ31B镁合金轧制板材室温动态拉伸的SEM观察

利用动态拉伸台和扫描电镜(SEM)对AZ31B镁合金轧制板材进行了动态拉伸的微观形貌观察。试验证明,材料宏观织构和显微组织都会对镁合金轧制板材的室温拉伸性能产生影响;在轧制镁合金拉伸变形时滑移和孪生同时存在;裂纹的产生和扩展具有明显的方向性。轧制组织中大量的变形孪晶与应力方向的位向关系,是轧向和横向上裂纹产生及扩展机制产生较大差异的主要原因。     

AZ31镁合金挤压轧制过程微观织构演变

利用光学显微分析和电子背散射衍射(Electron Back Scatter Diffraction,简称EBSD)技术,研究了AZ31镁合金在挤压开坯、轧制及退火过程中微观组织和织构的演变规律。结果表明:挤压后板材呈现出特殊的纤维织构,基面平行于挤压方向,在随后的轧制过程中纤维织构逐渐向基面织构转化,且随变形量的增加,基面织构逐渐增强,最终形成了强烈的基面板织构。     

AZ31镁合金波纹坯料轧制后的微观组织与力学性能

为了调控AZ31镁合金板材的织构以及微观组织,设计了单面与双面波纹型坯料板,并且通过多道次热轧将其轧制为成品平板,平均轧制变形量为50%。为了对比,还开展了30%、50%以及70%轧制变形量的平板轧制,平板轧制温度以及轧后退火工艺与波纹坯料轧制保持一致。采用电子背散射衍射(EBSD)技术研究了平板、单面波纹板以及双面波纹板轧制后的微观组织以及织构特征。结果表明：轧制后,波纹板的平均晶粒尺寸比对照平板的大,而波纹板的基面织构强度要弱于对照平板。波纹板轧制后不同部位的组织分布不均匀,织构以及晶粒尺寸呈梯度分布,且双面波纹板的梯度结构比单面波纹板更加明显。室温下单向拉伸以及杯突测试结果表明：波纹板(特别是双面波纹板)轧制后的拉伸性能以及杯突值都要优于对照平板。     

Influence of rolling route on microstructure and mechanical properties of AZ31 magnesium alloy during asymmetric reduction rolling

Four different routes of asymmetric reduction rolling were conducted on AZ31 magnesium alloy to investigate their effect on the microstructure evolution and mechanical properties. Route A is the forward rolling; while during routes B and C the sheets are rotated 180° in rolling direction and normal direction, respectively; route D is the unidirectional rolling. The strain states of rolled sheets were analyzed by the finite element method, while the microstructure and texture were observed using optical microscopy, X-ray diffraction and electron back-scattered diffraction techniques, and the mechanical properties were measured by tensile test. The results show that route D produced the largest effective strain. Compared with other samples, sample D exhibited a homogeneous microstructure with fine grains as well as a weak and tilted texture, in corresponding, it performed excellent tensile properties, which suggested that route D was an effective way to enhance the strength and plasticity of AZ31 sheet.     

Effect of rolling process on microstructures and mechanical properties of AZ31B alloy sheets

AZ31B magnesium extruded slabs prepared from LFEC were rolled at fairly lower temperature at 3, 6 and 16 m/min rolling speeds into 1 mm thickness. The results indicate that the microstructures achieved by rolling at low temperature or at low rolling speed are composed of many prismatic regions divided by shear strips due to pile-up of twin crystals; the prismatic regions increase at elevated rolling temperature or at high rolling speed, and finally all are composed of equiaxed crystals without twin crystals due to dynamic recrystallization. After optimizing control of rolling process, excellent mechanical properties would be acquired. The mechanical properties ofAZ31B sheet are ab=350 MPa, cr0.2=300 MPa, and 3=12.0% when rolled at 6 m/min. At the same time, the difference of mechanical properties between transverse and longitudinal direction reduced markedly.     

温轧AZ31镁合金薄板的快速退火处理

对1 mm厚温轧AZ31镁合金薄板进行快速退火处理,退火温度350～500 ℃,保温时间0.5～60 min,研究了不同快速退火工艺下材料力学性能与微观组织的变化。结果表明：在退火温度为350～500 ℃时,保温时间为0.5～1 min即可使材料的伸长率大幅提高;在退火过程中,材料经亚动态再结晶、静态再结晶和长大3个阶段,其中亚动态再结晶阶段时间较短,约0.5～1 min,此阶段对材料力学性能的变化起主要影响。     

Microstructure and texture evolution of AZ31 magnesium alloy during rolling

The production of magnesium alloy sheets normally involves several processing stages including hot rolling,cold rolling and intermediate annealing.The microstructure and texture evolution of AZ31 magnesium alloy sheets in different processing states were investigated by optical microscopy and X-ray diffraction technique.It is found that the microstructure of hot-rolled sheets is dominated by recrystallized equiaxed grains,while that of cold-rolled sheets is dominated by deformation twins.With final annea...     

变形参数对AZ31镁合金板材织构的影响

利用X射线衍射(XRD)方法测量了不同轧制状态,即不同变形温度和变形量条件下AZ31镁合金板材织构的变化特征。结果表明,经过轧制之后的AZ31镁合金板材形成强烈的基面织构;在250℃~400℃范围内,变形温度的升高、变形量的增大都会促进镁合金板材棱柱面、锥面等非基面滑移系的启动,从而影响各织构组分的锋锐程度和板材各向异性的强弱。随着变形温度的升高,镁合金板材的各向异性减弱;变形量的增大,镁合金板材的各向异性增强。     

AZ31镁合金高应变速率轧制边裂及力学性能各向异性

在300~400 ℃对铸态AZ31镁合金进行平均应变速率为10~29 s^-1的高应变速率轧制,研究轧制后镁板边裂、组织及力学性能的各向异性。结果表明:随着平均应变速率的增加,轧制边裂得到改善,350 ℃和400 ℃下边裂长度变化相比300 ℃时更加平缓;晶粒尺寸在温升和应变速率综合作用下并不随平均应变速率的增加而减小,反而出现波动;在相对较低的应变速率下,由于组织中长条形晶粒的存在,导致板材的各向异性明显;随着平均应变速率的增加,长条形晶粒减少,再结晶完全,组织趋于均匀,轧板的各向异性得到改善;轧板拉伸断口中可观察到撕裂棱和韧窝,以韧性断裂方式为主。