AZ91镁合金的挤压和析出硬化行为(英文)

挤压比为4:1,将铸态AZ91镁合金分别在250,300和350℃下进行挤压,随后进行析出硬化处理(T6)。经过热挤压和析出硬化处理后,铸态AZ91镁合金中粗大的和偏析Mg17Al12析出相被细化并均匀分布在α-镁基体中。在不同的挤压温度下合金中发生了部分或全部动态再结晶。经挤压后,该合金的极限抗拉强度从铸态的190MPa增加到570MPa。AZ91镁合金的时效硬化特征与晶粒尺寸有关。在250、300和350℃下以4:1的挤压比挤压该合金后,获得峰值硬度的时效时间分别为35、30和20h。SEM观察到在AZ91基体中存在均匀细小的Mg17Al12析出相。     

AZ91镁合金挤压组织和性能研究

对AZ91镁合金铸锭进行（410±5）。C×10h的固溶处理后，在330。C以挤压比为25：1进行了挤压，研究了其组织和性能。结果表明，挤压AZ91镁合金具有较细的晶粒组织，第二相Mg17，A112被破碎，其分布变得弥散，个别呈流线分布；挤压AZ91镁合金比铸造AZ91镁合金的力学性能有较大提高，其屈服强度为210MPa，抗拉强度为355MPa，伸长率为18％。第二相Mg17，Al12对镁合金的性能具有重要影响。     

添加少量钙的AZ91D镁合金熔体的黏度

采用坩埚扭摆振动法测量了添加少量钙的AZ91D镁合金熔体的黏度,获得了600～870 ℃温度区间内升温和降温过程中的黏度-温度关系曲线υ(t)和黏度-钙添加量关系曲线υ(w).结果表明:AZ91D镁合金熔体的曲线υ(t)发生了不可逆转变;曲线υ(t)发生转折的温度对钙元素的添加量具有强烈依赖性,钙添加量(质量分数)为0.4%时,升温和降温过程的曲线υ(t)出现多温度点的黏度值相符合现象;曲线υ(w)具有显著的区间性特征,钙添加量为0.7%～0.8%时,开始出现较多的新相.     

低温热处理对AZ91D镁合金压铸件组织和力学性能的影响

通过扫描电镜（SEM）、能量色散谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）、显微硬度计、金相显微镜以及拉伸试验等对AZ91D压铸镁合金在不超过300℃、短时间热处理条件下的组织结构及力学性能进行了研究。结果表明，热处理未引起该合金微观组织、相结构、硬度和力学性能的显著变化，说明短时间的低温热处理不会对AZ91D压铸镁合金的组织及力学性能产生不良的影响。     

AZ91镁合金挤压过程中β相的动态析出及其对组织和拉伸性能的影响

研究了AZ91镁合金挤压变形过程中口相的动态析出行为及其对合金组织和拉伸性能的影响。结果表明,AZ91镁合金的力学性能在挤压后显著提高。合金在挤压过程中有大量β相粒子动态析出,且析出特征与挤压温度、挤压比等工艺参数密切相关。口相粒子的动态析出对合金拉伸性能的直接作用有限,主要通过影响动态再结晶而影响组织演变,并进而影响合金性能。通过控制工艺过程能够有效调整口相粒子的析出,使合金力学性能得到进一步提升。     

高压热处理对AZ91D镁合金组织的影响

采用高压六面顶压机对AZ91D镁合金进行热处理。使用X射线衍射仪、金相电镜、场发射扫描电镜研究热处理压力对AZ91D镁合金微观组织的影响。结果表明,高压热处理后的镁合金的仍由基体α-Mg和β-Mg17Al12相组成,但高压热处理后β-Mg17Al12相的形态和分布发生了明显变化。随着压力的增大,β-Mg17Al12相析出量减少,Al原子在基体中的固溶度增加。此外,高压热处理可细化晶粒,压力为2 GPa时效果最佳。     

热处理对AZ91D镁合金相结构的影响

通过金相分析、XRD、SEM及TEM等分析手段,研究了AZ91D镁合金热处理状态下的相结构变化,结果表明:AZ91D镁合金在420℃固溶保温20 h,β-Mg<,17>Al<,12>几乎全部分解,Al原子以置换固溶的形式进入到Mg基体中;175℃时效保温不同的时间,随着时效保温时间的延长,析出相的析出方式和形态都发生变化.TEM观察发现,时效18 h的AZ91D镁合金中存在着短柱状的析出相,β-Mg<,17>Al<,12>与α-Mg之间存在着[011]<,β>//[13 42]<,α>的位向关系.     

热处理对AZ91D镁合金腐蚀性能的影响

对经过不同热处理工艺处理后的AZ91D镁合金进行腐蚀试验,并测定其腐蚀参数.对腐蚀数据及金相显微组织分析、观察表明:时效处理后的AZ91D镁合金腐蚀率最低为2.128mm/a,为铸态和固溶加时效处理的AZ91D镁合金(3.081mm/a、3.209mm/a)的69.1%和66.3%;比仅进行固溶处理的AZ91D镁合金7.400mm/a的腐蚀率减少了71.2%,耐蚀性能提高2.48倍.合金组织中β相的形态和数量对合金腐蚀率起着重要作用.     

深冷处理对AZ91镁合金组织与性能的影响

对AZ91镁合金进行了固溶+不同深冷处理时间+时效的复合工艺处理,采用光学显微镜、X射线衍射仪、硬度仪、万能试验机以及摩擦磨损试验机等仪器设备研究了不同深冷处理时间对AZ91镁合金显微组织、力学性能及耐磨性能的影响规律.结果 表明:AZ91镁合金经410℃8h固溶+(-196)℃12 h深冷处理+180℃8h时效复合工...     

等温热处理过程中铸态AZ91镁合金的微观组织演化

铸态AZ91镁合金加热至液固相温度区间内等温热处理后演变成半固态金属,对淬火组织形态分析的试验表明:在高固相体积分数条件下,网状分布的共晶组织首先熔化,二次枝晶臂消失或熔断脱落并重新沉淀在枝晶主干上,在Gibbs-Thomson效应下,发生Ostwald熟化,固相颗粒由枝晶逐渐演变成球形颗粒,并随着热处理时间的延长发生合并现象,而且热处理温度越高晶粒间合并现象越严重。同时在界面能降低的驱使下,晶粒内部包裹的液滴以两种方式形成:晶粒内富Al、Zn的质点经过熔化、扩散、合并、或者脱落的二次枝晶臂沉淀后搭桥生长形成。     

Microstructural evolution of equal channel angular pressed AZ91D magnesium alloy during semi-solid isothermal heat treatment

The microstructural evolution of AZ91D magnesium alloy processed by equal channel angular pressing during isothermal heat treatment at 570℃ was investigated. The results indicated that the equal channel angular pressing followed by semi-solid isothermal heat treatment was an effective method to prepare semisolid nondendritic slurry of AZ91D magnesium alloy. During this process, its microstructure change underwent four stages, the initial coarsening stage, the structure separation stage, the spheroidization stage and the final coarsening stage. The microstructural spheroidization effect was the best after being heated for 15 min for the alloy pressed for four passes, and the grain size was the smallest. With the further increase of heating time, the grain size and shape factor increased. When the heating time was kept constant, the grain size and shape factor decreased with the increase of pressing passes.     

等径道角挤压预变形AZ61镁合金在半固态等温处理中的微观组织演变(英文)

利用金相显微镜和图像分析设备对等径道角挤压预变形AZ61镁合金在半固态等温处理中的微观组织演变进行研究。先利用等径道角挤压对AZ61镁合金铸坯在310℃进行应变诱导,然后将其在半固态进行不同时间的等温处理。研究结果表明:挤压道次、等温处理温度和变形路径影响预变形AZ61镁合金在半固态等温处理中的微观组织演变过程。在将等温处理温度从530℃升高至560℃的过程中,合金的平均晶粒尺寸从22μm增大到35μm。当等温处理温度为575℃时,平均晶粒尺寸减小。当等径道角挤压的变形路径为BC时,预变形AZ61镁合金在半固态等温处理中获得的微观组织晶粒尺寸最小。     

等温热处理对AZ91D+Ce镁合金半固态组织的影响

研究了等温热处理对AZ91D+Ce镁合金半固态组织的影响,获得了较理想的球状或类球状晶粒组织。结果表明,在等温热处理的过程中,加入稀土Ce会阻碍原子向固相粒子聚集和结合,抑制固相颗粒的长大,形成细小圆整的半固态组织。随等温热处理温度的升高,原子活动能力增强,熔化速度加快,液相量增加,固相颗粒尺寸先减小后增大。在等温初始阶段,熔化对初生固相颗粒尺寸起决定作用,使得颗粒尺寸减小。但是,随等温时间的进一步增加,由于合并粗化和Ostwald熟化的作用,固相颗粒开始长大。     

等温热处理对消失模铸造AZ91D镁合金组织与性能的影响

对AZ91D镁合金消失模铸件进行了近半固态等温热处理,通过光学显微镜、扫描电镜以及金属拉伸试验对其组织和力学性能进行了研究.结果表明,AZ91D镁合金消失模铸件经过530 ℃×60 min近半固态等温热处理后,合金显微组织中β-Mg17 Al12相基本熔入基体,枝晶状的铸态组织在等温处理过程中变得均匀圆整,由此产生的固溶强化作用使材料的力学性能大大提高,抗拉强度达到213.17 MPa,屈服强度达到115.63 MPa,伸长率达到4.11%,等温热处理后的断口呈现明显的韧性断裂特征.     

固溶处理对AZ91D镁合金微弧氧化的影响

研究AZ91D镁合金的固溶处理对其微弧氧化成膜的影响.结果表明:固溶态基体由于成分分布均匀而能够迅速成膜并长大,且在相同的微弧化处理时间内其膜层厚度始终大于铸态基体上的膜层厚度,提高幅度约为40%;随反应时间的延长,膜层厚度逐渐增加,微弧氧化膜表面的喷射空洞和喷射沉积物呈现粗大化趋势,膜层表面粗糙度也随之增大;在微弧氧化反应初期,固溶态基体上膜层粗糙度较小;反应约100 S后,固溶态基体膜层的粗糙度逐渐超过铸态基体膜层的粗糙度;当微弧氧化膜厚度相同时,固溶态基体上膜层的粗糙度始终小于铸态基体膜层的;微弧氧化膜上存在微裂纹,铸态基体膜层上的裂纹深而长,呈连续分布且随处可见;固溶态基体膜层上裂纹浅而短,呈单个分布且数量较少;固溶处理带来的基体成分的均匀化能降低微弧氧化生成同厚度膜层的能耗.     

模具结构对AZ91镁合金挤压成形性能的影响

AZ91镁合金由于强度高、流动性好等特点,通常用作铸造合金。研究该合金合理的挤压温度、挤压速度及模具结构,对提高其塑性成形性能、开发高强度变形镁合金有重要的理论和实际意义。文章通过热模拟试验研究了AZ91镁合金应力应变关系,确定了最佳变形温度。在此基础上,采用三维有限元法模拟分析了不同挤压速度、模具结构对挤压过程温度场、速度场及应力场的影响。结果表明,采用锥模和流线模时,当定径带长度为15mm~20mm时,可在挤压速度达到5mm/s的条件下成形出表面光滑无裂纹的镁合金棒材;而采用平模挤压时,当定径带长度为10mm~20mm时,获得良好表面质量的挤压速度达到2.5mm/s。在650t的卧式挤压机上,进行了该合金的挤压实验,实验结果与模拟结果相吻合。     

Effects of Ca addition on tensile properties and microstructures of hot-extruded AZ91 alloy tube

As-cast AZ91＋XCa （X=0, 0.5%, 1.0%, 1.5%, mass fraction） magnesium alloys were extruded into tube at 380℃ with an extrusion ratio of 6：1. The tensile properties and microstructures of extruded AZ91＋XCa alloy tubes were investigated. The mierostructural observation indicates that Ca can obviously refine both α-Mg grains and Mg17Al12 phase of AZ91 magnesium alloy. XRD analysis shows that the microstructure of AZ91＋0.5Ca alloy consists of a-Mg solid solution and Mg17Al12 phase, while AZ9 I＋1.5Ca alloy contains additionally Al2Ca phase. The tensile experimental results show that for the AZ91 alloy, the addition of Ca has little influence on the ambient temPerature tensile properties but can improve the elevated temperature tensile properties. For the extruded AZ91＋XCa alloys, the elevated temperature tensile strength decreases, and elongation increases with increasing the Ca content. The improvement in elevated temperature tensile strength of the alloy can be attributed to the presence of a Ca-containing phase, which can increase the microstructural stability of the alloy at elevated temperature.