定向凝固AZ31镁合金晶粒取向及力学性能研究

采用自行设计的定向凝固装置制备了AZ31镁合金铸件,通过金相观察、XRD分析和室温压缩试验,研究定向凝固工艺对AZ31镁合金晶粒取向和常温力学性能的影响。结果表明:定向凝固制备的AZ31镁合金铸件具有柱状晶组织,第二相呈球状弥散分布于晶粒内部。由于温度梯度的影响,晶体规律性地定向生长,呈现较明显的[1010]择优取向。该铸件在常温力学性能和塑性成形性能上表现出各向异性的特点。     

双辊快淬制备镁合金薄带碎片的工艺研究

普通铸造镁合金的力学性能、抗腐蚀性能及室温塑性都较差,至今它的应用仍受到限制。快速凝固能显著细化晶粒,大幅度提高综合性能,为镁合金的广泛应用提供了一种可行途径。本研究利用雾化技术将液流破碎成细小液滴,用双辊熔体旋铸法制备了AZ91镁合金薄带碎片,其微观组织细小,平均显微硬度比铸态的有很大提高。文中介绍了镁合金快速凝固薄带碎片的制备原理及工艺方法,分析了后续热处理对快速凝固薄带碎片微观组织的影响。     

固溶处理对ZK60合金组织及性能的影响

对铸态及固溶处理后的ZK 60镁合金的组织、拉伸和锻造性能进行了研究,铸态ZK 60镁合金中β相成连续网状分布,力学性能和变形极限较低,经390℃×16h固溶处理后,β相部分或全部溶入基体中,呈不连续点状分布,抗拉强度和屈服强度较铸态提高14%和28%,伸长率(13%)较铸态提高70%。固溶处理后锻造开裂极限达到85%,较铸态提高20%～25%。结果表明,β相的减少使应力集中和裂纹扩展的可能性减小,有效避免了裂纹的产生和传播,明显提高了ZK 60合金的力学性能和加工性能。     

退火处理对等径角轧制AZ31镁合金板材组织与性能的影响

通过显微组织分析和力学性能测试对退火处理后等径角轧制AZ31镁合金板材进行了研究,在试验条件下,退火处理后板材中原有的非基面晶粒取向未发生明显改变;随着退火时间的延长,退火温度的升高,晶粒逐渐趋于均匀、等轴化并发生长大,孪晶消失,抗拉强度和屈服强度逐渐降低,断裂伸长率明显提高,各向异性减弱.这表明,孪晶的存在及晶粒粗化导致板材的塑性降低,而非基面晶粒取向和均匀等轴化的晶粒组织则有利于其塑性的提高,明显的屈服现象、低的屈服强度和大的应变硬化现象可归因于板材内(0002)基面晶粒取向的减弱.     

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。     

AZ31镁合金板材超塑性气胀成形研究

研究了AZ31镁合金板材不同工艺条件下的气胀成形性能。实验表明，胀形高度随温度的升高而增大，且应变速率敏感指数值均大于0.3。在673K,0．7MPa下胀形25min所得的胀形件胀形高度达23．34mm，高径比为0．67。由金相及SEM电镜观察可知，在胀形件的顶端晶界处聚集了大量空洞。通过动态再结晶，晶粒得到了很大细化。并且随变形程度的增大，晶粒细化更明显。AZ31镁合金板材的超塑性胀形主要由晶界滑移控制，动态再结晶则为重要的辅助机制。     

细晶超塑性变形及其在镁合金中的研究现状

介绍了镁合金作为结构件的优越性及其应用受到限制的原因；描述了超塑性变形的特征、研究方向及超塑性变形的模型；综述了细晶对超塑性的影响，镁合金中的细化晶粒工艺，镁合金的塑性变形机制及细晶镁合金的超塑性变形机制。指出如果超塑性成形能够在镁合金中得到成功的应用，则可大大拓宽镁合金的实际应用领域。     

铸态Mg-4Zn-xGa合金的组织与性能研究

采用金相分析、扫描电镜分析、拉伸测试和耐腐蚀性能测试等手段,研究了Ga含量(质量分数为1%,2%和5%)对铸态Mg-4Zn基合金显微组织、力学性能和耐生体腐蚀性能的影响。结果表明:Ga的加入可以明显细化铸态合金的晶粒,增加合金中第二相的体积分数,显著提高合金的强度和塑性。其中Mg-4Zn-2Ga合金的综合性能最佳,其抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为233 MPa、90 MPa和24%,比基体合金分别提高了13.6%、76.5%和33.3%。然而,Ga的加入降低了Mg-4Zn合金的耐生体腐蚀性能,但是Mg-4Zn-5Ga合金的耐蚀性优于Mg-4Zn-2Ga和Mg-4Zn-1Ga合金。铸态Mg-4Zn-5Ga合金在37℃Hank's溶液中浸泡7 d的平均腐蚀速率为2.3 mg/(cm~2·d),腐蚀电流密度为29.5μA/cm~2。     

多层喷射沉积板坯设备的优化设计

将原始多层喷射沉积板坯设备改为由计算机控制，步进电机驱动，钢丝卷筒结构传动，介绍了该设备的设计思路，实际生产应用表明，优化后的设备操作简单平稳，工作环境良好，制备出的板坯形貌平整，厚薄均匀。     

异步轧制对AZ31镁合金板材组织和性能的影响

主要研究了异步轧制对AZ31镁合金板材的金相组织和性能的影响,以探讨提高AZ31镁合金板材塑性变形能力的途径。结果表明,由于异步轧制时板材的变形量比常规轧制时的要大,其动态再结晶进行的比较完全,因此异步轧制有利于AZ31镁合金板材晶粒的细化与均匀化;并且改变异步轧制的工艺条件,能够在一定程度上改善镁合金板材中的金相显微组织和板材中的{0001}基面织构取向,使织构得到软化,显著提高AZ31镁合金板材的伸长率,轧向和横向都大约提高了33%,这说明异步轧制可以提高镁合金的塑性变形能力以及二次成形性能。