轧制工艺对AZ31镁合金组织与性能的影响

采用显微组织分析、硬度测试、拉伸测试等手段,研究了轧制工艺对AZ31镁合金组织和力学性能的影响。结果表明:合金铸态组织有严重偏析现象,经大应变热轧后其偏析现象得到改善,组织中出现大量再结晶晶粒和较少孪晶组织。合金在300℃下轧制时,其抗拉强度达到最大为328.33 MPa;而在350℃轧制时,其伸长率达到最大为9.33%。大应变轧制变形使得板材的晶粒得到明显细化,成形板材质量良好。     

轧制及退火处理对铸轧态AZ31镁合金组织的影响

利用金相显微镜、SEM及TEM对铸轧态AZ31镁合金在不同轧制及退火状态下的显微组织进行了研究.结果表明:铸轧态AZ31合金在420℃进行轧制变形时,合金以动态再结晶为主,且随着轧制变形量的增加.等轴再结晶晶粒尺寸逐渐变小.变形量为40%时.析出相得到破碎,晶界也变得更加清晰,此外,局部区域还出现了等轴再结晶晶粒;当变形量增大到90%时,合金以细小的等轴再结晶晶粒为主,晶粒尺寸约为10μm,且TEM观察可知合金基体内分布有较多细小的析出相,部分粗大再结晶晶粒边界附近还分布有一些由于动态再结晶而形成的细小晶粒.铸轧态AZ31合金在420℃轧制变形90%后再进行不同温度的退火,可知随温度升高再结晶晶粒长大明显,到450℃退火时,晶粒长大到20～30μm,对此退火样进行300℃温轧,基体内出现大量的孪晶和亚晶组织.     

Mg-11Gd-4Y-2Zn-0.4Zr合金热扭转过程组织演化规律及变形机理EI北大核心CSCD

针对固溶态Mg-11Gd-4Y-2Zn-0.4Zr合金,利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)技术结合剪应力等效施密特因子计算,系统研究该合金在350~450℃热扭转过程中组织演化规律及变形机理,为该合金剪切变形工艺的开发提供理论支撑。结果表明:扭转变形后,该合金原始等轴晶粒沿着剪切方向被拉长,同时,形成具有剪切特征的变形织构。350℃变形时,该合金变形机制以基面滑移为主,部分晶粒发生拉伸孪晶,孪晶变体的选择满足施密特定律,且当基面滑移和拉伸孪晶受抑制时,发生LPSO相扭折变形协调应变;400℃变形时,部分晶粒出现二次孪晶,并在孪晶界和扭折界面发生动态再结晶;450℃变形时,形成变形晶粒和再结晶晶粒的“双模”组织,再结晶织构为随机织构,可以显著弱化变形织构。     

衬板轧制动漫设计用AZ61合金的组织与性能研究

采用单道次双衬板轧制和传统3道次轧制法对动漫设计用AZ61合金进行了280~400℃的轧制处理。研究了轧制变形温度对变形态和退火态AZ61合金组织与性能的影响,分析了双衬板轧制AZ61合金的作用机理。结果表明,常规3道次轧制变形态AZ61合金在轧制温度为280~400℃时都出现了孪晶组织,但是并未发现混晶组织的存在,而单道次双衬板轧制变形态AZ61合金仅在280℃时有孪晶组织;280、400℃双衬板轧制得到的AZ61合金有相较于340℃双衬板轧制更大程度的再结晶;相对于变形态AZ61合金,退火态AZ61合金中的小角度晶界比例减小而大角度晶界比例有所增加;340℃/60%压下量的单道次双衬板轧制AZ61合金具有混晶组织,且细晶内弥散分布着类球形纳米级第二相,可获得最佳的强度和塑性结合。     

轧制温度对AZ31镁合金轧制板材中的{1011}-{1012}双孪生行为的影响

在150-350℃温区内不同温度下轧制AZ31镁合金板,观察了不同温度下轧制变形量为9%的AZ31镁合金板材的显微组织,研究分析了轧制温度对轧制板材中{1011}-{1012}双孪晶的含量、类型以及高温轧制过程中双孪晶中的动态再结晶行为的影响,讨论了板材中的孪晶对其力学性能的影响.研究结果表明:在150-300℃温区内轧制时,板材组织中均有含量不等的{1011}-{1012}双孪晶,随着轧制温度的升高,孪晶含量下降.250℃以上轧制的板材中单片一次孪晶中出现的双孪晶类型较为单一,仅出现共面型双孪晶.在250℃以上轧制板材中的双孪晶晶界处中可以观察到明显的动态再结晶现象,这些动态再结晶晶粒对孪晶界和孪晶起到消除和吞噬的作用.350℃下轧制的AZ31镁合金板材中未观察到{1011}-{1012}双孪晶.随着轧制温度的升高,镁合金轧制板材的强度减弱而塑性增强.     

轧制工艺对7050铝合金显微组织和力学性能的影响

研究了轧制变形量和轧制温度对7050铝合金显微组织和力学性能的影响.当轧制变形量为30%时,轧制样品中大部分晶粒还基本保持铸态的枝晶形状;当变形量在70%以上时,铸态组织完全消失,并出现再结晶晶粒和亚晶组织.能谱结果表明,轧制样品中粗大的第二相为Al7Cu2Fe和Al2CuMg,AI7Cu2Fe相不溶于基体且呈链状分布,而Al2CuMg相部分溶于基体且呈球状分布.变形量为70%和90%样品的再结晶晶粒分数分别为1.25%和12.4%.变形量为70%样品的强度和硬度最高.当轧制温度为300℃时.时效后的样品中出现较多的再结晶晶粒;轧制温度升至430℃时,材料流变性变好.并且在轧制过程中更容易发生动态回复,使储存的变形能减少.再结晶晶粒明显减少,强度和硬度也达到最高.     

汽车用Mg-6Zn-0.55Zr合金的轧制工艺研究

对挤压态Mg-6Zn-0.55Zr合金进行了轧制试验,并采用光学显微镜、万能试验机研究了轧制及轧制后退火对挤压态Mg-6Zn-0.55Zr合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:挤压态合金经轧制温度320℃,道次压下率为60%、30%、10%的3道次轧制,板材边缘无裂纹产生,表面质量良好。轧制态合金的晶粒内有大量孪晶与位错,经240℃×1 h退火后,合金完全静态再结晶,等轴晶粒较为细小、均匀,合金的抗拉强度和伸长率分别达到316 MPa和29.6%,综合力学性能最佳。     

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。     

冷轧与退火对LA91合金显微组织和力学性能的影响

对热挤压态LA91合金进行了冷轧及退火处理,研究了不同冷轧变形量与退火温度对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,总轧制变形量为76.7%的LA91合金薄板具有较高的强度和良好的塑性(抗拉强度为177 MPa,伸长率为37.4%)。在200~300℃范围内退火,冷轧LA91合金发生回复和再结晶,β相逐渐变为等轴状,α相逐渐球状化。因此,随退火温度升高,合金薄板的抗拉强度先降低后升高,伸长率则先升高后降低。同一变形量下,合金中的α相再结晶温度略高于β相;经1h退火,不同变形量的冷轧LA91合金开始再结晶的温度略微不同,约为250℃,退火温度为300℃时,再结晶完成。     

二次轧制对7050铝合金铸轧板组织与性能的影响

以二辊铸轧7050铝合金板材为研究对象,系统研究了二次轧制温度和变形量对7050铝合金铸轧板微观组织和力学性能的影响。结果表明,原始板材厚4mm,当轧制变形量为15%时,合金中大部分晶粒还保持铸轧态的等轴晶形状;当变形量为60%时,试样中的晶粒变小,铸轧组织大部分消失,晶粒沿轧制方向明显被拉长;当变形量为75%时,铸轧组织完全消失,晶粒破碎,拉长流线清晰。轧制温度升至450℃时,流变性最好,且在轧制过程中更容易发生再结晶,再结晶晶粒明显增多,板材力学性能最好,其抗拉强度为310.2 MPa,伸长率为3.77%。     

Mg-9Gd-4Y-0.6Zr合金挤压T5态的高温组织与力学性能

研究了Mg-9Gd-4Y-0.6Zr合金挤压T5态在250~400℃之间的高温组织与力学性能。结果表明:该合金具有非常优异的高温力学性能,其力学性能明显优于WE54;该合金在250、300、350和400℃时的抗拉伸强度分别为348、262、150和62 MPa;该合金在400℃拉伸时还具有粗晶超塑性,晶界上有再结晶的细晶,晶内有大量孪晶同时共存。     

汽车用AZ31镁合金板材轧制工艺研究

采用光学显微镜(OM)、硬度测试等手段研究了轧制温度和压下率对AZ31镁合金铸轧板材显微组织和硬度的影响。结果表明:轧制温度350℃和总压下率72%轧制的AZ31镁合金试样组织中有大量孪晶出现,细小的再结晶晶粒分布在孪晶内部和α相晶界处,将大尺寸晶粒分割成较小晶粒,未发生再结晶的晶粒明显发生扭曲变形,组织得到明显细化。在350～410℃,随着轧制温度的升高,AZ31镁合金试样平均晶粒尺寸逐渐增大,试样硬度逐渐降低。轧制温度350、380、410℃,总压下率72%时,试样的硬度分别为86.6、84.7、79.5HV。     

β-Mg---_(17)Al_(12)相对轧制态AZ80镁合金组织和性能的影响

通过调整均匀化时长,在AZ80镁合金中获得了具有不同分布特征的β-Mg17Al12相。利用金相显微镜、扫描电镜等分析手段,研究了β相分布特征对AZ80镁合金轧制态组织和性能的影响。研究发现,β相尺寸、形貌以及分布与AZ80镁合金轧制组织中动态再结晶行为密切相关。晶界粗大的β相利于动态再结晶的发生,并形成细晶带;而β相主要以弥散细小的颗粒在晶内存在时,细晶带发育不完全,使得许多原始晶粒形成孪晶以协调变形。在420℃下保温12h的均匀化处理更利于提高AZ80镁合金板材的综合力学性能。     

一种新型镍基变形高温合金“孪晶+γ′相”组织调控及高温力学性能研究

本研究采用形变热处理的方法在新型镍基变形高温合金中构筑了“孪晶+γ’相”复合结构，并结合EBSD和SEM表征技术探讨了孪晶与γ’相的演变规律。同时，研究了合金在760℃下的高温力学性能。结果表明，“孪晶+γ’相”复合结构可以有效改善合金的高温力学性能，且随着退火孪晶长度分数的增加，孪晶片层厚度增加，材料的高温强度呈降低的趋势；当轧制态合金（ε=68%）在1120℃退火15 min并进行双级时效处理（650℃/24 h/AC和760℃/16 h/AC）后，“孪晶+γ’相”复合结构中退火孪晶的长度分数为25.38%,γ’相的平均尺寸为32.21nm，此时，合金的屈服强度从固溶态的775 MPa提高到了1184 MPa，断后伸长率从3.18%提高到了18.96%。通过构筑“孪晶+γ’相”复合结构可以有效提高高温合金的高温力学性能，这为高温力学性能的提升提供了一种新策略。     

变形与退火对ZA31镁合金组织与性能的影响

研究了ZA31镁合金挤压和轧制变形,分析了挤压比、挤压温度及轧制退火温度对合金组织性能的影响。结果表明,挤压后合金发生了动态再结晶;在挤压比16∶1和挤压温度250、300℃时,动态再结晶程度增加,晶粒显著细化;随挤压温度增加,强度和塑性先增加后减小,在300℃时达到最大值。在挤压比36∶1和挤压温度300℃时,合金动态再结晶程度增加,但晶粒尺寸不均匀,强度和塑性的提高幅度并不明显。轧制态ZA31镁合金晶内出现了大量的形变孪晶;在退火过程中,225℃以下合金发生回复,225~280℃发生静态再结晶。随退火温度提高,合金的强度下降。     

Ca和Sr元素对高应变速率轧制Mg-5Zn合金动态再结晶和力学性能的影响（英文）

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、热压缩试验以及拉伸实验研究Ca、Sr元素单一添加以及复合添加对铸态和轧制态Mg-5Zn合金显微组织和力学性能的影响。Ca元素在铸态组织中细化晶粒尺寸的作用比Sr元素明显。高应变速率轧制过程中产生大量的变形孪晶,因此提供大量的动态再结晶形核点。高应变速率轧制过程中,Ca、Sr元素会促进动态析出相的析出,而动态析出相的析出会消耗部分储存能,因此提高了动态再结晶的临界应变值,延迟了动态再结晶的产生。轧制态Mg-5Zn-0.4Ca-0.2Sr合金具有良好的综合力学性能,其极限抗拉强度、屈服强度、断后伸长率分别是317 MPa、235 MPa和24%。     

不同轧制工艺参数条件下AZ31镁合金孪晶和织构的演变规律及其对力学性能的影响（英文）

为了考察轧制工艺参数对板材显微组织和力学性能的影响,通过不同温度和轧制变形量的热轧工艺得到具有不同晶粒尺寸、基面织构强度和孪晶类型的AZ31镁合金轧制板材。拉伸孪晶、压缩孪晶和双孪晶的体积分数与AZ31镁合金轧制板材的晶粒尺寸有关。当轧制温度为523 K、轧制变形量为10%时轧制得到的板材,三种类型孪晶的体积分数最高,此时晶粒尺寸最大。在轧制温度分别为523和473 K时,板材发生完全动态再结晶的临界变形量分别为30%和40%。拉伸实验结果表明:随着轧制变形量的增加,在第一阶段,轧制后板材屈服强度的提高主要依赖于晶粒细化强化和织构强化;当晶粒尺寸随变形量的增加不再发生明显的细化时,板材的屈服强度主要受织构弱化的影响。     

铸轧AZ31镁合金板温轧过程微观组织及裂纹研究

研究了铸轧AZ31镁合金在125、175、225℃及单道次压下量10%和15%温轧工艺条件下板带金相组织、XRD和裂纹变化规律。结果表明:低温轧制过程塑性变形主要是孪晶,变形带和剪切带,随变形量增加,粗大晶粒减小,条状孪晶增加;随温度升高,组织发生了部分再结晶,单道次变形量增加,晶格畸变加剧,再结晶晶粒增多;温轧后形成了典型基面织构(0002),且强度峰值随温度升高和压下量增加明显增强;尽管动态再结晶对裂纹愈合有明显积极作用,但过大压下量和过快温降导致变形不均匀性增加和裂纹无法完全消除。压下量10%,轧制温度200~250℃有利于铸轧AZ31镁合金后续温轧过程塑性改善和裂纹愈合。     

热轧及热处理对Mg-Y-Nd合金组织的影响

考察热轧工艺及随后热处理对Mg-Y-Nd合金组织演变的影响。结果表明：低温(＜500℃)轧制时,大量稠密析出相的出现致使轧制性能极大地降低且组织难以细化;在固溶温度下轧制(525℃)时,晶粒极易粗化;当轧制温度略低于固溶温度时,轧制过程中会析出弥散的第二相粒子。这些粒子的存在没有恶化轧制性能且有效地钉扎晶界并抑制高温下再结晶晶粒的粗化。该合金的较佳轧制工艺如下：轧制温度为500℃、每道次轧制变形量为10%且总轧制变形量70%。热轧后,材料获得平均晶粒尺寸为30μm左右的组织,并产生较强的基面织构。固溶处理1h可有效地消除位错并维持细晶和基面织构。进一步增加固溶时间,晶粒发生粗化且织构变得分散。相比于均匀化态,经T6处理的热轧态Mg-Y-Nd合金的屈服强度提高176 MPa。     

退火对液氮轧制CrCoNi中熵合金组织与性能的影响

针对CrCoNi中熵合金具有优异的液氮性能,但其液氮轧制后塑性较差（<8%）所带来的难加工问题,以电弧熔炼铸态CrCoNi中熵合金为研究对象,在液氮（77 K）下对CrCoNi合金进行3道次轧制变形,总变形量为50%。随后,在650、700、800℃下保温30min进行退火。结果表明,CrCoNi中熵合金经过液氮轧制及随后退火,未发生物相结构改变。退火后,变形晶粒发生再结晶而细化,并产生∑3退火孪晶。随退火温度的升高,再结晶程度增加,延伸率提高。通过液氮轧制与中温短时间退火进行性能调控,可获得强度与韧性匹配的性能,并提高了热处理工艺效率。