脉冲电流轧制对AZ31镁合金微观组织与力学性能的影响

对比研究脉冲电流轧制工艺与温轧工艺对AZ31镁合金板材的力学性能、织构、微观组织与沉淀相等方面的影响。结果表明：脉冲电流具有促进冷轧AZ31镁合金低温再结晶能力的作用。脉冲电流轧制后的镁合金板材组织由细小的等轴再结晶粒与析出相构成,没有发现孪晶组织,并且完全再结晶,原始晶粒均被细小的再结晶晶粒取代,再结晶晶粒内的位错密度低。而温轧镁合金组织则由稍拉长变形孪晶、粗大的再结晶晶粒和析出相构成,再结晶的晶粒内位错密度高。两种轧制方式下的镁合金析出相均为Mg17Al12。脉冲电流轧制后镁合金的织构具有典型基面织构的特征,而脉冲电流轧制镁合金的织构则出现横向偏转;脉冲电流轧制后镁合金的屈服强度与伸长率均比温轧镁合金的大,但抗拉强度正好相反。     

加热温度对AZ31镁合金连续挤压组织与性能的影响

采用连续挤压方法,开展AZ31镁合金工艺试验,研究加热温度对挤出产品微观组织和力学性能的影响。结果表明,加热温度对AZ31镁合金组织影响明显,坯料室温挤压时,产品的芯部组织均匀细小,而表层的晶粒大小不均。随着加热温度的升高,微观组织的均匀程度提高。当坯料加热到450℃时,挤出产品芯部的晶粒有长大的趋势。连续挤压后的晶粒相比坯料显著细化,这是由于坯料在连续挤压过程中经历了多种变形,使晶粒得到细化。随着加热温度的升高,抗拉强度增加,伸长率变化不大,这是由于温度的适当提高,使再结晶充分,晶粒均匀程度提高。     

挤压温度及路径对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金等通道角挤压组织及性能影响

以Mg-13Gd-4Y-2Zn-0. 6Zr镁合金为研究对象进行等通道转角挤压实验,研究了挤压温度以及挤压路径对Mg-Gd-YZn-Zr镁合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明,350℃挤压温度下晶粒未发生明显的细化; 400和450℃挤压温度时形变晶粒晶界处发生动态再结晶,晶粒发生细化; 500℃挤压温度时晶界已部分熔化,导致晶界弱化。450℃挤压温度下,铸态和均匀态试样经过1p-ECAP挤压后,在粗大形变晶粒晶界先发生动态再结晶,粗大晶粒和动态再结晶晶粒共存形成双峰组织。均匀态试样1p-ECAP挤压后屈服强度和抗拉强度均提高,屈服强度由145. 0 MPa提高到175. 6 MPa,抗拉强度由254. 3 MPa提高到294. 7 MPa。由于存在双峰组织,细小的动态再结晶晶粒和粗大形变晶粒之间在拉伸过程中变形不协调,容易引起应力集中,导致断裂伸长率降低。A路径4p-ECAP挤压后晶粒细化不均匀,挤压试样不同部位的材料性能存在一定差异; BC路径挤压时由于在下一道次挤压时都转动角度,滑移面出现交叉,晶粒细化比较均匀,挤压试样的屈服强度、抗拉强度和伸长率较高。     

AZ31镁合金高应变速率多向锻造组织演变及力学性能

采用空气锤对AZ31合金在350℃以Δε=0.22的道次应变量进行1~12道次多向锻造变形,并对其组织和性能进行测试。结果表明:合金高应变速率多向锻造(HSRTF)组织演变分为两个阶段,累积应变∑Δε<1.32时为晶粒细化阶段,其主要机制为孪晶再结晶;累积应变∑Δε>1.32时为晶粒长大阶段,其主要机制为热激活长大。利用大量的孪晶对再结晶的促进作用,高应变速率多向锻造工艺可快速生产细晶粒高性能AZ31变形镁合金锭坯,累积应变∑Δε=1.32时,可获得组织均匀、平均晶粒度为7.4μm的锻坯,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为313 MPa、209 MPa和28.6%。     

AZ61镁合金挤锻复合成形技术研究

采用镁合金挤锻复合成形的试验方法,研究了AZ61镁合金微观组织演化与塑性变形机制之间的规律.结果表明,挤压和等温模锻后镁合金均发生了动态再结晶,生成了细小均匀的等轴晶粒,经T5热处理后其屈服强度、抗拉强度、伸长率分别可达249 MPa、305 MPa、15.4%.在此基础上进一步对镁合金的塑性变形机制进行了探讨.     

变形程度对6061铝合金大规格棒材组织和性能的影响

为了研究挤压变形程度对6061铝合金大规格棒材组织和性能的影响,通过金相(OM)、扫描电镜(SEM)、导电率、拉伸试验测试在不同变形程度条件下6061-T6铝合金棒材的组织和性能。结果表明,经过挤压变形后,棒材晶粒被细化,纵向组织被拉长。随着变形程度的增加,棒材边部、1/2半径处、芯部组织更加均匀,拉伸断口韧窝形貌逐渐均匀密集,导电率逐渐降低,而力学性能逐渐升高。随着变形程度的增加,棒材边部与挤压筒的摩擦力增大,当变形程度大于85.6%时,边部金属流动受摩擦阻力作用,其力学性能逐渐低于棒材芯部的。当变形程度小于73%时,边部金属流动与挤压筒接触,晶粒被破碎拉长,其力学性能和伸长率远高于芯部的。     

二次挤压对Mg-Nd-Zn-Zr生物镁合金组织与性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、拉伸试验机等研究了二次挤压对一次挤压的Mg-Nd-Zn-Zr生物镁合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,在不同挤压条件下经一次挤压的Mg-Nd-Zn-Zr镁合金组织不均匀,由粗大的被拉长晶粒和细小的再结晶晶粒组成;经过二次挤压后,被拉长的晶粒基本消除,晶粒细小均匀.室温力学性能测试结果表明,当一次挤压工艺不是优化工艺时,二次挤压可明显提高合金的强度和伸长率;当一次挤压工艺为优化后的工艺时,二次挤压使合金强度稍有降低,但伸长率大幅提高.一次挤压合金的断裂方式为河流状解理断裂和韧窝状韧性断裂的混合断裂,而二次挤压合金的断裂方式为韧窝状韧性断裂.     

挤压温度对γ-TiAl基合金组织与性能均匀性的影响

研究了挤压温度对TiAl合金变形组织与性能均匀性的影响。结果表明,TiAl合金挤压件芯部与边缘组织差异明显,芯部为粗大的近片层组织,边缘为细小的等轴近γ组织,这与变形温度和变形量分布不均匀有关。随着挤压温度升高,芯部残余片层晶粒减少,而再结晶片层晶粒增多。变形组织中等轴γ晶粒体积分数越多,片层晶粒尺寸越小,最终热处理态合金晶粒尺寸越小,室温伸长率越高。1280℃挤压棒材热处理组织较均匀,芯部与边缘室温伸长率差别较小。     

挤压温度对汽车用AZ91镁合金组织与力学性能的影响

利用电子显微镜、扫描电镜、拉伸试验机等研究了不同挤压温度对AZ91镁合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:在320～410℃,AZ91镁合金挤压后发生了不同程度的动态再结晶。与铸态合金相比,不同温度挤压后AZ91镁合金的强度和伸长率均明显提高。370℃挤压的AZ91镁合金晶粒最为细小。390℃挤压的镁合金动态再结晶较为充分。410℃挤压的试样组织晶粒变得粗大且不均匀。370℃挤压的AZ91镁合金综合力学性能最好,抗拉强度、屈服强度、伸长率分别达到346、253 MPa和12.6%。     

冷却方式对锥台剪切变形AZ31镁合金组织与性能的影响

采用新型的锥台强剪切挤压变形方法将AZ31镁合金棒材挤压成板材。通过金相显微镜、拉伸性能测试及断口扫描分析研究冷却方式对锥台剪切变形镁合金的显微组织与力学性能的影响。结果表明:经锥台强剪切挤压变形后,镁合金上下表面受到强剪切变形,发生了充分的动态再结晶,组织得到明显的细化;经水冷后,镁合金板材的屈服强度、抗拉强度、伸长率分别为165.2 MPa、283.4 MPa和19.8%,相比于空冷的晶粒组织更加细小均匀,抗拉强度和屈服强度更高,同时,与挤压前相比,其屈服强度、抗拉强度及伸长率分别提高59.9%、83.2%和67.8%。     

搅拌摩擦加工MB8镁合金的组织与力学性能分析

研究了MB8(Mg-1.5Mn-0.3Ce)合金在FSP不同工艺参数条件下的组织和力学性能。试验在加工速度恒定为60mm/min,旋转速度分别为800、1200和1800r/min的条件下进行。结果表明,经FSP加工,原始轧制态MB8镁合金的粗大不均匀组织受到搅拌头的剧烈搅拌作用而破碎、分散,并发生动态再结晶,获得细小、均匀的等轴晶粒。在转速为800r/min时,搅拌区的平均晶粒尺寸由原始轧制态的16.5μm细化至6μm。常温拉伸试验结果表明,MB8镁合金经FSP加工后抗拉强度大幅下降,但伸长率显著增大,在1200r/min时伸长率达57%,是原始材料伸长率的160%。此外,采用SEM观察拉伸试样断口,分析了MB8镁合金的断裂机制。     

AZ61镁合金挤锻复合成形组织与力学性能

采用铸坯挤压制备具有最终试样二维几何特征的AZ61镁合金预成形坯材,经过一次纵向模压制备了近终成形的拉伸试样,对试样进行了组织和拉伸性能检测。实验结果表明:在挤锻复合成形工艺过程中,材料组织经过变形与再结晶,晶粒尺寸从铸态的121μm细化为挤压态的8~15μm,锻压后进一步细化到2~5μm。经历了挤锻复合成形后,材料的室温抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度分别达到315.2MPa2、27.4MPa和20.5%,比铸态分别提高了42.4%、76%和71%;拉伸失效断口也从铸态的准解理断裂过渡为模压后以韧性断裂为主的特征。     

喷射成形高强度AZ91镁合金的组织与力学性能

在保护气氛中采用喷射成形制备技术制备了形状完整的AZ91镁合金沉积圆柱坯.对沉积坯进行显微组织分析,结果表明:喷射沉积AZ91镁合金具有均匀、细小的等轴晶组织,平均晶粒尺寸约17 μm,有效地改善了离异共晶β-Mg17Al12相在晶界的偏析;挤压变形过程引发的动态再结晶使喷射成形AZ91镁合金的组织进一步细化;经175 ℃时效时,析出相中多数为不连续析出,连续析出所占比例很小;后期阶段时效过程加快,长时间时效未见片状及针状析出物球化现象.喷射成形AZ91 镁合金经挤压变形和T6处理后,抗拉强度和屈服强度分别达到435和360 MPa,伸长率为9.2%,实现了强度和韧性的同步大幅度提高.     

终锻温度对多向锻造高纯铜组织及硬度的影响

研究终锻温度(120～450℃)对高纯铜组织及硬度的影响。结果表明:6道次锻造后,高纯铜试样心部均出现一个"X"形的细晶区。终锻温度为380℃和450℃时,试样发生再结晶,晶粒尺寸由边部向心部逐渐减小,晶粒呈等轴晶状、存在大量孪晶,终锻温度变化对相同部位晶粒尺寸影响不大。终锻温度270℃试样的组织为变形组织,由边部向心部逐渐变细,心部晶粒拉长,晶界模糊,孪晶消失;终锻温度为120℃试样的变形组织进一步破碎细化。终锻温度为380℃和450℃时,终锻温度对硬度影响不大,试样沿竖直中线方向硬度在60HV至70 HV间波动。终锻温度为270℃和120℃时,试样硬度值沿竖直中线呈"拱"形分布,中心高、边部低。终锻温度由270℃降至120℃时,试样心部硬度由113 HV升至134 HV,表面附近的硬度由75 HV升至102 HV。     

变形参数对镁合金组织性能的影响

研究了变形温度和变形程度对铸态AZ31镁合金组织和性能的影响。结果表明，在变形程度一定时，随着变形温度的升高，晶粒有长大的趋势；而在变形温度一定时，随着变形程度的增大，再结晶程度增加(ε=2．87时已全为再结晶组织)，晶粒越细化，分布也越均匀；抗拉强度增量开始是逐渐增大的，但到一定程度时则出现峰值，以后不再增加。     

多向锻造工艺对AZ80镁合金显微组织和力学性能的影响

通过多向锻造工艺制备出了组织均匀、晶粒尺寸为1-2μm的AZ80镁合金锻坯，经7个道次锻压，材料硬度、屈服强度和抗拉强度达到最大，分别为87．3HB，258．78MPa和345．04MPa，是锻前试样硬度的1．43倍、强度的2倍；伸长率在6个道次达到最大，为7．85％，是锻前的2．45倍．多向锻造工艺下，材料内部易形成交错变形带，有利于组织细化，形变诱导晶粒细化是主要的晶粒细化机制，晶粒细化过程存在一临界应变量εc（2≤εc≤2．4），当实际应变量εx超过临界应变量εc时，材料基本为动态再结晶细晶组织，进一步细化变得困难，铸态试样室温拉伸断口为准解理断裂加少量剪切断裂，锻后试样断口出现大量细小韧窝，随应变量的增加，韧窝数目增多，分布趋向均匀，材料延性增大。     

封闭锻造挤压镁合金同步提高强度和塑性（英文）

介绍一种用于AZ31镁合金的新型连续塑性工艺,即闭式锻造挤压。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子背散射衍射和拉伸和压缩试验研究合金微观结构的演变和强化机制。结果表明,该工艺可以促进动态再结晶,消除粗大的未动态再结晶晶粒区域,有效细化晶粒,并提高合金的强度、塑性和各向异性。晶粒细化主要归功于应力,促进再结晶的形核并细化组织。完全再结晶的超细晶组织同时提高了强度和塑性。经过60 s封闭锻造和连续挤压后,合金表现出较高的力学性能,其拉伸屈服强度、抗拉强度、抗压强度、伸长率和屈服不对称性分别为305 MPa、337 MPa、295 MPa、27%和0.97。     

镁合金复合变形过程中的动态再结晶及微观组织演变规律研究

对挤压态AZ31镁合金进行了压痕-压平复合变形工艺实验研究,分析了复合变形工艺参数对镁合金动态再结晶组织及孪晶组织的影响规律。研究结果表明,经过复合变形后,AZ31镁合金的微观组织呈现孪晶组织和动态再结晶组织。复合变形系数和变形温度对镁合金微观组织影响明显。随着复合变形系数的增大和变形温度的提高,动态再结晶体积分数随之增大,动态再结晶组织逐渐增多,最后覆盖原始孪晶组织,得到分布均匀且细小的等轴晶,有效改善了镁合金材料的组织性能。     

Microstructure, Texture and Mechanical Properties of Extruded Mg-Zn-Zr Mg Alloy Profiles

通过X射线衍射分析、金相分析和力学性能测试对大尺寸ZK60镁合金挤压型材的微观组织、织构取向和室温力学性能进行系统研究。结果显示,挤压态ZK60镁合金中主要由α-Mg和Mg Zn2相组成,此外还有少量的Mg2Zn11和Zn2Zr3相。挤压变形后初始的粗大铸态组织沿着挤压方向被极大地细化和破碎,同时伴有部分动态再结晶发生。大部分晶粒的基面沿着挤压方向和横向排列而不是常规的挤压纤维状取向分布。沿着45o方向取样展现出最好的断裂伸长率,其中间和边部分别为28%和23%,而最大抗力强度则体现在沿着挤压方向拉伸样品在中间和边部分别为325和312 MPa。     

宽幅AZ31B镁合金薄板的组织和性能

研究了轧制成形宽幅AZ31B镁合金薄板(宽度＞1200 mm)的组织和性能以及退火对其组织和性能的影响。结果表明,两种规格薄板加工态组织中既有细小的动态再结晶晶粒,又有粗大的晶粒和孪晶。随着退火温度的升高,板材的抗拉强度和屈服强度逐渐减小,伸长率提高。