压力对Mg₃Zn₃Y₂相的结构、电子和力学性能影响的第一性原理计算

利用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算方法,研究了高压对面心立方化合物Mg3Zn3Y2的结构,弹性和电子性能的影响。在0GPa下优化的晶格常数与其他计算和实验结果相吻合。计算并分析了Mg3Zn3Y2的弹性常数。基于弹性常数的计算结果,推导了Mg3Zn3Y2的体积模量(B),剪切模量(G),杨氏模量(E),泊松比(ν),各向异性指数(A),熔点和硬度。结果表明压力的增加可以促进Mg3Zn3Y2的力学性能。最后,通过的电子态密度的分析,表明随着压力的增加,Mg3Zn3Y2相的结构稳定性降低。     

真空压铸对AZ91镁合金组织及性能的影响

为了提高压铸镁合金的质量,利用光学显微镜、扫描电镜、力学性能试验、失重法和电化学试验研究了真空压铸工艺条件对AZ91组织、力学性能及腐蚀性能的影响。结果表明,真空压铸可以明显降低铸件孔隙率,提高组织致密度和均匀性,晶粒细小,平均晶粒尺寸在30μm左右,第二相Mg17Al12相的形貌及分布呈片状和网状均匀分布于晶界处。与普通压铸相比,真空压铸AZ91其抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度分别提高了10.19%、33.07%、40.63%和13.04%。真空压铸AZ91的腐蚀电流密度下降了15.92%,其在3.5%Na Cl溶液中18 h的腐蚀速率下降到普通压铸AZ91合金的33.76%。     

AZ31镁合金中绝热剪切带的组织演变规律

为了深入了解镁合金绝热剪切带与裂纹的关系,进而揭示镁合金在高速冲击载荷作用下局部变形绝热剪切的组织演变规律,采用分离式Hopkinson压杆对AZ31镁合金的帽状式样进行冲击压缩实验,而后利用光学显微镜,扫描电镜和维氏硬度计分别对冲击后的AZ31试样进行分析。结果表明,绝热剪切带形成于最大剪应力方向,随着冲击载荷的不断增加,沿着切应力方向上的微孔洞和微裂纹不断长大,直至彼此相互连接成裂纹,最终导致材料的断裂。经对剪切带及周围组织维氏硬度的测量发现,剪切带内细小晶粒区的硬度明显高于周围组织。     

6005A复杂截面铝合金车体型材挤压过程数值模拟与组织性能研究

以复杂截面的6005A铝合金车体挤压型材为研究对象,利用Hyperxtrude有限元软件对挤压过程进行模拟,分析了挤压变形过程中的温度场、速度场及形变场分布。在75 MN挤压机上对铝合金型材进行挤压成形,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)观察和硬度实验,研究了挤压过程中铝合金型材的组织及性能的变化,并与模拟结果进行了对比。结果表明:由于挤压型材尺寸比较复杂,同一截面上温度、速度和变形量的分布差别较大,对应温度高、速度快及形变量大的部位,其组织细小且第二相数量较多,硬度高;由于型材挤压过程中会产生明显的热效应,导致型材尾部的温度高于型材头部的温度,且型材尾部组织更加均匀,第二相分布更弥散,硬度值更高。     

镁合金压室模拟工艺参数优化

压铸件产生的缺陷除了在凝固收缩的过程中容易出现,在冷室压铸机压射时,慢压射选取速度不当也是造成铸件缺陷的一个重要原因.通过对镁合金转向管柱支架的慢压射过程进行理论分析和计算机模拟辅助优化,得出加速度为0.6 m/s2、慢压射速度为0.4 m/s情况下,压射速度较为合理.能缩短生产周期,提高效率.     

应变速率对AZ31B变形镁合金力学性能的影响

为了研究应变速率对AZ31B变形镁合金力学性能的影响,试验温度为室温、150℃时,对AZ31B变形镁合金进行拉伸试验,并记录抗拉强度和屈服强度,计算延伸率.通过扫描电镜观察拉伸断口形貌,结果表明,随着应变速率的提高,AZ31B变形镁合金的抗拉强度和屈服强度都随之提高,而延伸率却逐渐降低;随着温度的升高,同一应变速率下的抗拉强度和屈服强度降低,而延伸率大幅度升高.通过观察扫描断口形貌发现,合金表现为韧性断裂,且随着应变速率的降低,韧窝逐渐增多.     

AM60镁合金方向盘骨架压铸充型过程数值模拟

利用仿真软件FLOW-3D,对镁合金汽车方向盘骨架进行模拟.使用正交实验分析方法确定了压射速度、模具温度、浇注温度改变时压铸件产生缺陷百分比的变化.进行多组正交试验后,在优化的工艺参数下,观察液态镁合金充型及凝固过程中流场和温度场的分布情况,预测缺陷出现的部位,以寻求最佳的工艺参数,从而使铸造工艺和模具的设计得到了优化.模拟结果表明：最优的压射速度应为2.34m/s,模具初温为220℃,浇注温度为700℃,能达到最佳充型效果.     

镁合金汽车转向管柱支架结构分析及优化

轻量化是汽车发展的主要趋势之一,采用密度小、比强度高及减震性能好的镁合金制造汽车零部件,对减轻零件重量,提高整车性能具有重要的现实意义。为了研究以镁代铝制造汽车转向管柱支架的可行性,利用有限元分析方法,对汽车转向管柱支架结构进行了受力分析及优化。结果表明,更换材料对支架的应力大小及分布影响较小,通过在支架内侧设计加强筋可以明显改善支架的受力情况,使支架在减重的同时具有更高的安全可靠性。     

退火对热挤压Mg-3.8Zn-1Y合金组织及性能的影响

采用光学显微镜,扫描电子显微镜等手段研究了退火处理对热挤压Mg-3.8%Zn-1%Y合金组织及性能的影响。结果表明,该合金经425℃×15 min退火可通过完全再结晶获得细小的晶粒,合金的拉伸屈服强度为171.9 MPa,伸长率为29.8%。EBSD分析表明合金的优良的塑性来自于合金在拉伸过程中拉伸压缩({10 12}-{10 11})二次孪生的交互发生引起的协调变形。另外,拉伸过程中形成的较弱的"双峰"型{0002}纤维织构作为变形有利的取向也有利于改善合金的塑性。     

Mg-8%Al-2%Ga镁合金的形变热处理

用扫描电镜、X射线衍射仪等分析手段及布氏硬度测试,研究了形变热处理对Mg-8%Al-2%Ga合金组织及力学性能的影响。结果表明,Mg-8%Al-2%Ga合金轧制变形方式以孪生为主;轧制变形后在150~300℃退火时,未发生再结晶,硬度的变化规律是随着退火时间的延长,硬度值先下降,然后上升,达到峰值后基本不变;150~200℃退火时,仅在晶界及孪晶处析出细小、弥散的β相,300℃退火时,在晶粒内部还观察到沿基体α相的(0001)晶面析出的长条状β相及一些菱形片状彼此夹角为120°(60°)的β相;400℃退火时,发生了再结晶,硬度值明显低于前三个温度。