镁合金微弧氧化膜表面层与致密层界面组织的研究

研究镁合金微弧氧化膜的表面层与致密层界面处的组织形态。在磷酸盐碱性电解液(5～20g/LNaH2PO4,1～5g/LNaOH,5～8g/LKF,0.5～2g/LNa3C6H5O7,0.5～2g/LEDTA)中,以AZ91镁合金为基体制备出微弧氧化陶瓷薄膜,制备时采用恒电流控制模式,电流密度为10～30A/dm2。采用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)研究氧化薄膜界面及附近区域的微观结构。结果表明:微弧氧化膜的表面层靠近表面层与致密层界面处的组织以微晶和纳米晶为主,含有少量非晶态物质;微弧氧化膜的表面层与致密层界面处的组织以非晶态物质为主;微弧氧化膜的致密层靠近表面层与致密层界面处的组织为混晶组织,主要为MgO晶粒,少量为MgAlO4晶粒,并含有少量非晶态物质。     

镁合金往复挤压过程的有限元模拟

运用刚粘塑性有限元法对AZ31镁合金3道次往复挤压过程进行热力耦合数值模拟,模拟分析往复挤压过程的变形规律。结果表明:往复挤压过程中,大变形区主要集中在从动冲头一侧的紧缩区中贴近凹模内壁的区域以及细颈区中贴近凹模内壁的区域;随着挤压道次的增加,变形体的累积应变明显增大;细颈区中贴近凹模内壁处以及细颈区与主动冲头一侧紧缩区的交界处应力较大;温度场分布以细颈区为中心,从高到低在变形体形成温度梯度。     

半连铸工艺对AZ31镁合金铸锭组织的影响

用传统的半连续铸造工艺制备90 mm AZ31镁合金圆柱铸锭,利用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)观察并分析不同二次冷却水量和抽坯速度对显微组织的影响规律。结果表明:铸锭内存在大量一次及较发达的二次枝晶;随着冷却水量的增加,冷却速度增大,铸锭组织逐渐变得细小均匀;当冷却水量为58 L/min时达到极值,此后组织不再明显变化。拉坯速度的变化对组织影响不大。且受二次冷却水单向导热的影响,试样的纵截面存在粗大的蔷薇状枝晶和尺寸较长的柱状晶。由于结晶器的相对高度较大,铸锭由内到外的组织有增大趋势。     

等离子喷涂NiCoCrAlY/Al_2O_3-30%B_4C复合涂层的摩擦性能北大核心CSCD

为了研究NiCoCrAlY/Al_2O_3-30%B4C复合涂层的摩擦磨损性能,采用化工冶金包覆、离心喷雾造粒和固相合金化技术制备了NiCoCrAlY/Al_2O_3-30%B4C复合粉体,并采用等离子喷涂技术制备了NiCoCrAlY/Al_2O_3-30%B4C复合涂层,采用SEM、XRD和摩擦磨损试验机对涂层的结构和性能进行了研究。结果表明,NiCoCrAlY/Al_2O_3-30%B4C复合涂层呈典型的层状结构,涂层的主晶相为NiCoCrAlY、B4C和Al_2O_3相。随温度升高,涂层摩擦系数逐渐增大,涂层磨损率先增大后降低。低温下,涂层的主要磨损机制为磨粒磨损和脆性断裂;高温下为磨粒磨损、氧化和金属氧化物的转移。     

AZ31B镁合金双弧焊接温度场及残余应力有限元分析

为获取AZ31B镁合金薄板非熔化极气体保护双弧焊(double-electrode gas metal arc welding,DE-GMAW)焊接残余应力场分布,用ANSYS软件对焊接过程进行数值模拟,探索焊前预热对镁合金残余应力的影响规律。建立双弧热源模型,通过热应力耦合法,先计算焊接温度场进而计算应力场。获得焊件残余应力的分布规律,沿着焊缝纵向残余应力最大值约为41 MPa,焊缝两端即起弧和熄弧处受较大横向压应力作用,最大值达55.6 MPa;采用盲孔法进行试验测量,测量结果与模拟结果一致。通过实测数据与模拟结果分析,表明镁合金DE-GMAW焊接残余应力的分布特点;镁合金焊前预热温度为100℃时,能够有效降低焊件的残余应力。     

镁合金焊接接头疲劳性能研究进展

镁合金焊接接头是决定镁合金焊接结构疲劳寿命的关键部位,镁合金焊接结构疲劳失效常发生在焊接接头处,其机理及延寿技术的研究对扩大镁合金应用范围具有重要作用。简述镁合金焊接接头疲劳曲线,综述镁合金焊接接头疲劳裂纹萌生与扩展机制,总结镁合金焊接接头延寿技术,概括镁合金焊接接头与其他轻质结构材料焊接接头疲劳性能的对比,最后对镁合金焊接接头疲劳性能进一步的研究方向进行展望。     

镁合金表面冷喷涂316L/WC涂层的制备及摩擦学性能研究

采用冷喷涂工艺在AZ80镁合金表面制备316L和316L/WC-12Co两种涂层,利用SEM分析原始粉末形貌及涂层的显微组织,研究不同冷喷涂气体温度和压力对涂层沉积效率和孔隙率的影响,以及涂层的摩擦磨损性能和磨损机理。结果表明:采用冷喷涂工艺可在AZ80镁合金基体上制备出316L和316L/WC-12Co涂层;冷喷涂气体压力和温度对粉末沉积效率、涂层孔隙率有较大影响,气体压力和温度越高,粉末沉积效率越高,涂层孔隙率越低;冷喷涂316L和316L/WC-12Co涂层都可显著提高镁合金的耐磨性能,由于WC-12Co的加入,冷喷涂316L/WC-12Co涂层表现出更为优异的耐磨性能。     

AZ31B镁合金DE-GMAW焊接头组织与力学性能研究

为研究DE-GMAW(双电极气体保护焊)焊接2 mm厚AZ31B镁合金板材时旁路电流对焊缝成型、焊缝显微组织和力学性能的影响,利用光学显微镜和X射线衍射分析技术(XRD)对接头的显微组织、相及相的成分进行分析,同时用维氏硬度试验计和万能试验机对焊接接头的显微硬度和抗拉强度分别进行测量。结果表明:焊缝区主要由α-Mg和β-Mg17Al12两种相组成;旁路电流为160 A时焊缝外观成型良好,没有焊接缺陷,焊缝质量高;随着旁路电流增加,熔宽基本保持不变,熔深逐渐减小,同时焊缝区晶粒尺寸逐渐减小;焊接接头显微硬度逐渐增大,接头抗拉强度呈先增大后减小的变化规律,在旁路电流为160 A时达到最大值。     

30CrMnSiA绝热剪切带显微观察与分析

采用分离式霍普金森装置对30CrMnSiA的片式帽型试样进行动态剪切,利用光学显微、扫描电镜、透射电镜、显微硬度等金相分析方法对材料绝热剪切带的微观结构演化过程进行分析。研究发现,随着加载应变率的增大,剪切带发生由形变带到转变带的变化趋势,转变带呈"白亮"色,带内由尺寸约为50 nm的低位错、等轴晶粒组成,这是典型的再结晶晶粒特征。转变带形成过程可分为剪切变形、晶粒细化、晶粒断裂旋转、动态再结晶4个阶段。     

镁合金板材轧制技术与工艺的研究进展

综述轧制工艺参数以及轧制技术对镁合金板材组织、力学性能及轧制成形性能的影响,详细阐述常规轧制技术和双辊铸轧、异步轧制、等径角轧制、累积复合轧制、交叉轧制等最新轧制技术的基本原理、特点和应用,分析不同的轧制技术对应的晶粒细化机制和织构特点。最后总结评价上述轧制技术与工艺,并指出目前存在的问题及今后的发展方向。