镁合金EBSD试样电解抛光工艺研究

分析了电解温度、试样形状、试样非观测区域绝缘与否对镁合金EBSD试样电解抛光质量的影响。结果表明,取向标定率可以直接由电流来反映,三者对取向标定率的影响可以归结为对电流的影响。其中,电解液温度对取向标定率有决定性影响。通过对AZ31镁合金电解试样的菊池带质量等的对比分析,得到最佳的电压、电解温度、电解时间和电流参数的组合,其取向标定率可达到94%以上。另外,块状试样比板状拉伸试样电解后具有更高的取向标定率,对试样非观测区域进行绝缘处理将得到更高的取向标定率。上述电解工艺也适用于其他一些镁合金电解抛光。     

超声表面滚压处理对AZ31B镁合金组织和性能的影响

目的 研究AZ31B镁合金在超声表面滚压处理后,表面微观结构、显微硬度和表面粗糙度的变化及其在拉伸试验过程中对AZ31B镁合金内部组织的影响.方法 利用超声表面滚压处理在AZ31B镁合金表面制备梯度变形层.利用X射线衍射仪、EBSD、显微硬度仪和表面粗糙度仪,分析试样表面的微观结构、显微硬度和表面粗糙度.对超声表面滚压...     

织构与晶粒对挤锻复合成形AZ61镁合金力学性能的影响

采用AZ61镁合金挤压态预成形坯材,通过不同变形程度的模锻成形试验制备AZ61镁合金拉伸试样,运用金相观察、电子背散射衍射(EBSD)取向成像技术,分析了AZ61镁合金在挤锻复合成形过程中晶粒尺寸与织构对其室温力学性能的影响。结果表明,挤压态预成形试样存在强烈的基面织构,晶粒处于硬取向,基面滑移难以启动,AZ61镁合金具有较高的屈服强度。在基面织构强度相似的情况下,晶粒细化可提高试样的屈服强度和伸长率,但不能通过变形的无限增加改善合金的组织与性能。     

应变路径变化对AZ31镁合金力学行为的影响

以挤压态AZ31镁合金棒材为原材料,在室温下沿着∥ED和⊥ED的方向进行预变形实验,模拟二辊皮尔格冷轧过程中减壁段横截面瞬时变形应力状态,接着对预变形试样取样进行二次压缩,利用电子背散射衍射（EBSD）对2次变形之后的微观结构进行表征。研究了应变路径变化情况下组织和织构对力学行为的影响。结果表明,预变形使AZ31镁合金的屈服强度提高,其主要原因是预变形产生的拉伸孪晶导致晶粒细化和位错密度增加。并且孪晶的出现会改变晶粒的取向,基面织构弱化（或孪生织构增强）在改善AZ31镁合金力学性能方面可能起到更重要的作用。∥ED-3%和⊥ED-3%试样的屈服强度分别提高了66.7%和6.6%。     

电解抛光法制备铝合金EBSD试样方法研究

目的 为在导电单相金属中获得高质量EBSD试样表面,研究电解抛光法制备铝合金试样的方法,并提供理论支持。方法 基于Jacquet黏膜模型和金属阳极原理,提出利用阳极极化曲线、电流-时间曲线和扫描电镜二次电子图像获得电解抛光工艺参数,批量制备铝合金EBSD试样的理论方法。采用恒电位法中的静态法记录稳定的电压-电流走势,以获得电流稳定的实验时间,在90 s内进行各电压下的电解抛光实验,获得电压与稳定电流的对应关系,并绘制阳极极化曲线。电流由持续稳定转至持续上升后的斜率与电压横坐标相交处为理论最低分解电压值。结合扫描电镜二次电子图像在最低分解电压以上观察抛光表面。结果 获得最优抛光电压值为31 V。利用电流随时间的变化曲线,结合黏膜模型分析,并通过扫描电镜二次电子图像验证,最优电压下的最佳抛光时间为12 s,该值是电流-时间曲线中的电流最低点。此工艺使制备的铝合金EBSD样品标定率为97%,是理想的电解抛光工艺。结论 采用阳极极化曲线获得的最优电压和最优电压下的最小电流规律由Jacquet黏膜模型支持,其所获得的电解抛光工艺能够制备出优质的样品表面,也能够为其他金属块体导电材料和其他需要电解抛光的实验类型提供获得最佳电解抛光工艺值的理论方法。     

AZ31B镁合金热压缩行为研究

对尺寸为φ10 mm×15 mm的AZ31B镁合金试样,采用gleeble-1500热模拟试验机分别以0.001 s~(-1)、0.01 s~(-1)和0.1s~(-1)的应变速率进行了热压缩试验,压缩变形率分别为0.2、0.4和0.7。研究了压缩温度、应变速率和压缩变形量对AZ31B镁合金在热压缩变形过程中流变应力的影响,根据研究结果建立了AZ31B镁合金热压缩过程的本构方程。该方程能描述AZ31B镁合金的高温力学性能,可为该镁合金产品的开发和生产提供工程计算依据。     

金属离子高温注入原理与工艺研究*

采用离子与固体相互作用理论和辐照增强扩散理论建立了金属离子高温注入的传质模型,利用有效形成热理论建立了金属离子高温注入合成金属间化合物相形成预测模型。采用MEEVA源进行了Al离子高温注入镁合金AZ31表面改性。利用Rutherford背散射和X射线衍射方法分析了注入改性层的成分与相结构,利用动电位阳极极化测量及摩擦磨损试验测定了注入改性镁合金AZ31的耐腐蚀、抗磨损性能。计算的Al离子高温注入镁合金AZ31的成分—深度分布及金属间化合物Al12Mg17形成规律与试验测量结果相符。注入剂量为6×1016ions·cm-2的Al离子高温试样,腐蚀电位和孔蚀击穿电位分别达到-1180mV(SCE)和-480mV(SCE),维钝电流密度较原始镁合金试样的电流密度约降低1个数量级。高温注入镁合金试样的磨痕较窄,磨损量较原始试样减小约20%。Al离子高温注入显著改善了镁合金AZ31的耐腐蚀、抗磨损性能。     

等离子体电解氧化膜的工艺优化及耐腐蚀性能评价

对镁合金等离子体电解氧化膜的表面制备工艺进行了研究.采用正交设计法优化实验方案,对最佳工艺条件下制备的氧化膜的微观形貌、相组成进行了研究;采用点滴腐蚀、动电位极化曲线、循环阳极极化曲线、电化学阻抗谱及浸泡腐蚀试验对AZ31镁合金及等离子体电解氧化膜的耐腐蚀性能进行了综合评价.结果表明,制备的等离子体电解氧化膜的最佳工艺为KOH 4g/L、硅酸盐20 g/L、氧化电压300 V、氧化时间30 min;氧化膜主要成分为MgSiO3和Mg2SiO4,经过等离子体电解氧化之后其显微硬度、耐点滴腐蚀、耐均匀腐蚀和耐点腐蚀性能较AZ31镁合金均有较大提高.     

AZ31B镁合金薄板的单向拉伸行为实验研究

在Gleeble-3500热模拟试验机上对AZ31B镁合金薄板(0.6 mm)拉伸试样在100～350℃的温度范围和1×10-1～1×10-3s-1的应变速率范围内进行了的单向拉伸实验,根据实验结果对AZ31B镁合金薄板的力学性能进行了分析.结果表明:AZ31B镁合金薄板在较低变形温度100～150℃时,应变速率对流动应力的影响不大;相比之下应变速率对AZ31B镁合金的断裂伸长率却有一定的影响,提高应变速率会降低材料的伸长率;在较高变形温度(200℃以上)时,应变速率对流动应力的影响比较明显,表现出显著的应变速率敏感性.     

挤压态AZ31B镁合金的超塑性研究

将铸态镁合金AZ31B在300℃以1∶6的挤压比进行挤压,在310-460℃温度范围内,以1×10^-1-1×10^-4s^-1初始应变速率,对挤压后试样作单向拉伸试验,研究AZ31B镁合金的超塑性流变行为。扫描电镜对拉伸后的试样断口进行分析。试验表明,经过热挤压可以改善镁合金的拉伸力学性能,在415℃、应变速率为1×10^-4s^-4时挤压态镁合金具有良好的超塑性,伸长率达到了380%;断口分析表明,AZ31B的超塑变形的主要机制为晶界滑移。