轧后深冷处理工艺对AZ31镁合金板材组织和力学性能的影响

为了改善传统热轧AZ31镁合金板材的微观组织,提升其综合力学性能,将AZ31镁合金板材经360℃热轧后,采用不同时间液氮浸泡进行深冷处理,研究不同深冷时间处理对热轧AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:经深冷处理后,热轧AZ31镁合金中析出第二相,同时合金内部晶粒尺寸得到细化,导致孪晶产生.AZ31镁合金热...     

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。     

变形工艺对AZ31B镁合金薄板组织与力学性能的影响

将不同厚度的铸态AZ31B变形镁合金板加热至673K,进行多道次轧制,每道次的下轧量约为1mm.最终轧制成2mm厚的薄板.对热轧板进行523Kx60min的退火处理;并对热轧态和退火态的薄板进行组织观察与力学性能测试.结果表明,AZ31B镁合金铸板经过热轧后,组织得到明显细化,力学性能得到大幅度提高.当应变量为1.4时,热轧态AZ31B镁合金板材的抗拉强度为290MPa,伸长率为18％;热轧板经523Kx60min退火处理后,合金的抗拉强度较热轧态略有下降,但伸长率大幅度提高,合金呈现良好的组织与力学性能.     

强织构AZ31镁合金板材深低温轧制过程中微观组织演变及力学性能控制研究

取初始织构为c轴与板面法向垂直的强织构AZ31镁合金板材为初始样品,经液氮温度深低温轧制多道次至不同变形量,研究所得轧制板材的显微组织与织构演变,及其对轧制力学性能的影响。利用SEM、EBSD和XRD表征分析了轧制板材的显微组织和织构,应用准静态单轴拉伸实验分别测试了深低温轧制板材沿轧向(RD)和横向(TD)的室温力学性能。研究表明,{1012}拉伸孪晶是深低温轧制强织构AZ31镁合金板材中的主导孪晶类型,其对轧制板材的微观组织和织构影响较为显著。轧制变形后,大量的拉伸孪晶晶界不但对晶粒起到了分割碎化作用,并且由于孪晶对取向的剧烈改变,使得板材在轧制变形后c轴平行于ND的织构组分加强。深冷轧制板材的强度有所提高,但是延伸率却急剧下降,沿着RD方向的强度要高于TD方向的强度。     

AZ31镁合金轧制变形后组织与性能研究

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5 m/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280、180 MPa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镁合金轧制文献数据和本实验一系列数据的基础上,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,本实验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(RD)和横向(TD)的各向异性。     

等通道角轧制对汽车车身用轻质镁合金板微观组织与力学性能的影响

采用等通道角轧制工艺(ECAR)对AZ31镁合金板进行轧制变形,结合光学显微镜、EBSD、杯突实验机和拉伸实验机等检测方法,研究了不同ECAR工艺对镁合金板微观组织及力学性能的影响。实验结果表明,AZ31镁合金板经ECAR工艺处理后,板材的平均晶粒尺寸出现下降,且板材的基面织构出现了明显地降低,由母材的8.187降低为4.537。此外,镁合金板材的综合性能得到显著提高,板材的杯突值由母材的2.72 mm增加到4.22 mm,n值由母材的0.27增加到0.46,抗拉强度由母材的275 MPa增加到294 MPa。综上所述,等通道角轧制工艺可以有效细化镁合金板材的微观组织,提高镁合金板材的综合力学性能。     

多道次大压下轧制对AZ31镁合金薄板组织和性能的影响

对AZ31镁合金薄板分别进行多道次小压下及大压下轧制,平均道次压下率分别为14.5%和46%,研究两种轧制方式下AZ31镁合金的组织演变与力学性能。结果表明,小压下轧制AZ31镁合金板材表面氧化严重,组织逐渐均匀变细小,力学性能逐渐升高;大压下轧制方式AZ31镁合金板材表面氧化程度小,但是随着道次增加,表面出现薄屑,组织逐渐均匀细小,而剪切带越来越明显,力学性能逐渐下降。大压下轧制的板材组织中出现剪切带能够明显降低其力学性能。大压下轧制过程中,动态再结晶一直发挥重要作用,而小压下轧制初期主要变形机制为滑移,随着道次增加动态再结晶逐渐参与协调变形。     

轧制工艺对汽车用镁合金板材组织和性能的影响

对AZ31镁合金铸轧板材进行了不同初轧温度的多道次不同路径轧制试验。通过显微组织观察、室温拉伸试验研究了不同初轧温度和轧制路径对AZ31镁合金板材的组织和性能的影响。结果表明:在300~450℃,随着初轧温度的升高,AZ31镁合金板材试样平均晶粒尺寸逐渐增大,初轧温度达到450℃时,晶粒发生明显长大。相同初轧温度下,轧制方向交替变化轧制的AZ31镁合金板材试样比单向轧制试样晶粒更为细小。随着初轧温度的升高,试样的抗拉强度和屈服强度逐渐降低,伸长率先降低后升高。采用轧制方向交替变化轧制的AZ31镁合金板材具有更优的力学性能。     

轧制路径对AZ31镁合金薄板组织性能的影响

研究了异步轧制路径对AZ31镁合金板材的金相组织和性能的影响。结果表明,以每道次轧制方向旋转180°而板正法向不变的路径轧制时,板材的金相显微组织较好,晶粒细小（约为20μm）,孪晶少,伸长率达到26%,并且板材的屈服强度、应变硬化指数较高;而按每道次板材轧制方向和板正法向均旋转180°的路径轧制时,板材的塑性应变比值最大。这说明异步轧制路径对AZ31镁合金性能的影响是比较复杂的,应该综合考虑异步轧制工艺条件的影响,通过工艺优化提高异步轧制AZ31镁合金板材的冲压成形能力。     

AZ31镁合金轧制板材退火后的组织与力学性能

采用单向轧制和交叉轧制工艺分别进行了AZ31镁合金板材轧制实验,分析了轧制板材经退火处理后的组织与力学性能。结果表明:采用单向轧制工艺,当板材最终变形量相等时,经退火处理后的板材大压下量比小压下量得到的微观组织更为细小;交叉轧制得到轧制板材可以缓解镁合金轧制板材在室温下的各向异性,其微观组织较单向轧制均匀,具有更好的冲压成形性能;交叉轧制和单向轧制两种工艺得到的板材微观组织细化效果相似。     

深冷处理对电磁搅拌AZ91镁合金组织与性能的影响

研究了深冷处理对固溶处理后的电磁搅拌AZ91镁合金显微组织和力学性能的影响。在-196℃下,对固溶后的电磁搅拌AZ91镁合金采用不同深冷时间深冷处理,并进行了力学性能测试及组织观察。结果表明,在深冷处理后,AZ91镁合金的抗拉强度、伸长率得到提高,晶粒得到细化,并且在深冷过程中有第二相粒子的析出。在深冷处理24 h后,合金的抗拉强度、伸长率和硬度分别达到249 MPa、11.6%和HB 68.1。     

冷热循环处理对电磁搅拌AZ91镁合金组织与性能的影响

研究了冷热循环处理对电磁搅拌AZ91镁合金显微组织和力学性能的影响。对电磁搅拌AZ91镁合金在固溶处理后进行不同时间的深冷处理,再进行相同的时效处理。结果表明,对固溶处理后的电磁搅拌AZ91镁合金进行深冷处理其抗拉强度、伸长率得到提高,晶粒细化,有第二相粒子析出。深冷处理24h后,合金的抗拉强度为214MPa,伸长率为8.95%。合金在深冷处理后,进行1h时效处理,合金的抗拉强度显著提高,抗拉强度为242MPa。     

轧前深冷处理对AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响

本文通过对铸态AZ31镁合金经不同条件的深冷处理继而热轧,分析其强度、韧性、延展性效应及其规律。深冷实验条件分别为-60℃/12h、-120℃/12h、-180℃/12h、-60℃/2h和-180℃/2h。结果表明：AZ31经适宜的深冷处理,晶粒得到细化,强度、韧性及延展性得到有效提高;与未经深冷处理试样相比,深冷处理时间为2h的两种试样中都出现大量孪晶;经-60℃/12h深冷处理后再进行轧制试样的显微组织最为细小均匀,屈服强度提高了25.8%,而延伸率则更是提高了4倍,由3.06%提高到了12.31%;深冷处理后的AZ31镁合金断口呈现出脆性断裂和塑性断裂集合的复合性断裂特征。     

镁合金锻压-弯曲反复变形的有限元数值模拟分析与实验研究

为了改善传统大塑性变形技术在实际操作中尺寸参数的局限性，提高AZ31镁合金的晶粒细化效果，提升其综合力学性能，将AZ31镁合金板材分别通过DEFORM-3D有限元数值模拟和300℃条件下4道次锻压-弯曲反复变形工艺实验来研究其变形行为和微观组织。模拟结果表明：变形道次越多，等效应变值越大，1道次变形时，等效应变呈间隔分布，而经过4道次变形后，高应变区域向低应变区域扩散，等效应变分布趋于均匀化；同时，变形过程中存在剪切力，弯曲剪切作用与锻压作用相互耦合，对细化晶粒、开启非基面滑移具有促进作用，有助于改善AZ31镁合金的组织与力学性能。实验结果表明：变形道次越多，晶粒细化效果越好，平均晶粒尺寸可显著细化至7.1μm,同时，组织均匀性不断改善。4道次变形后板材在不同区域处的织构取向分布差异较小，硬度值分布也相对均匀，平均硬度值为62.8 HV。     

AZ31镁合金轧制板材在退火处理中的组织性能演变

研究了AZ31镁合金轧制薄板经200～400℃退火5～240 min后的组织性能演变.通过金相组织、显微硬度、室温力学性能及拉伸断口等测试技术,分析了其组织性能的变化.结果表明,AZ31镁合金轧制板材在250℃以上退火过程中的显著组织变化在几分钟内就已经发生,250℃退火10 min组织出现明显的静态再结晶组织;400℃退火在5 min内已经基本完成再结晶;发生再结晶的退火温度存在临界值,在200℃以下退火,即使经过240min也不能完成再结晶.低于350℃退火,完成再结晶后,在一定的时间内晶粒长大较慢,退火240 min后晶粒尺寸为7～8 μm.轧制态AZ31镁合金板材的室温拉伸断口为准解理断裂,退火处理使板材的延性大大改善,断口呈韧性断裂.300℃×120 min退火后AZ31镁合金薄板的综合性能较好,抗拉强度为297.1 MPa,断裂伸长率为23.98%.     

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.     

复合形变对AZ31镁合金微观组织及力学性能的影响

对AZ31镁合金板材进行复合形变工艺研究,对比了不同坯料温度、下压量和模具温度对镁合金板材微观组织和力学性能的影响。结果表明,坯料温度为275℃、下压量为29%,模具温度为150℃时,复合形变后镁合金板材拥有理想的微观组织和力学性能。此时镁合金板材平均晶粒尺寸为7.84μm,显微硬度(HV)为91.99,屈服强度为212 MPa,抗拉强度为298 MPa,伸长率为17.2%。     

AZ31镁合金MIG焊接头深冷处理及其微观组织

本文用MIG焊对7mm厚AZ31镁合金板材进行了焊接试验,采用液氨对焊后接头进行深冷处理,深冷处理温度为-160％,保温时间分别为4h和8h,对深冷处理前后的AZ31镁合金焊接接头进行了金相组织观察、XRD衍射测试。结果发现：深冷处理使晶粒细化,β—Mg17A112相的数量明显增加,且分布更加均匀、弥散,形成了弥散强化。     

异步轧制AZ31镁合金的微观组织与室温成形性能

探讨采用小异速比多道次异步轧制技术提高AZ31镁合金板材室温成形性能的可行性,研究异步轧制板材微观组织的特点、形成机理及其与成形性能间的内在联系。结果表明:多道次异步轧制所累积的剪切应变能有效促进压缩孪晶的交互作用,细化合金晶粒组织,削弱(0002)基面的织构强度;异步轧制AZ31镁合金板材后续退火处理后的室温伸长率和Erichsen值分别可达32%和6.14mm;(0002)基面织构减弱和塑性应变比的降低是板材室温成形性能提高的根本原因。     

不同轧制路径对汽车用AZ31镁合金冲压性能的影响

通过380℃的不同路径轧制变形研究了其对AZ31镁合金板材力学性能和成形性能的影响。其中路径A为RD单向轧制,路径B为每道次轧制90°更换方向。结果表明,每道次更改轧制方向有利于镁合金力学性能和成形性能的提高。其强度和塑性提高,同时各向异性减弱,能够成功地进行筒形件拉深。