往复挤压变形对ZK60镁合金力学性能的影响

ZK60镁合金经350℃往复挤压8道次后,晶粒尺寸显著细化,平均晶粒尺寸从约20μm细化到约1.5μm,组织均匀性大大改善.经往复挤压后,丝织构转变为{1013}<3032> {1011}<1543>织构,且最大极密度下降.由于组织的细化和织构的改变, ZK60镁合金的室温轴向压缩屈服强度大幅度提高,轴向拉伸屈服强度有所下降.合金的拉压强度差异性基本消除;同时,合金的塑性明显提高,尤其是在压缩条件下,延伸率从15%增加到38%.     

往复挤压温度对ZK60镁合金组织与性能的影响

采用往复挤压工艺，对ZK60镁合金进行不同温度往复挤压，分析往复挤压温度对组织和性能的影响。结果表明：在315℃、335℃和355℃往复挤压ZK60镁合金，其中335℃时晶粒细化效果最好，材料的综合力学性能最佳。往复挤压工艺可以显著降低ZK60镁合金的热膨胀系数，提高ZK60镁合金的热稳定性。     

往复挤压快速凝固ZK60合金的组织与力学性能

利用快速凝固和往复挤压制备细晶ZK60合金,并研究合金的组织与力学性能。结果表明,快速凝固薄带晶粒尺寸为1~8μm,2道次往复挤压后,合金晶粒尺寸为3μm,大量10-50 nm的颗粒从基体析出。随着挤压道次增加,沉淀颗粒增多,晶粒未进一步细化;2道次挤压后,合金抗拉强度高达319 MPa;屈服强度随挤压道次增加而增加,经6道次挤压,屈服强度为253 MPa,伸长率和硬度随挤压道次增加变化不大,分别为（7±1）%和（77±1）HV5。力学性能好归因于晶粒细化和弥散分布在基体上细小颗粒的强化作用。     

ZK60镁合金往复挤压实验研究

通过塑性变形装置实现了挤压态ZK60镁合金往复挤压实验,探讨了显微组织演变过程和力学性能变化。结果表明:相比初始挤压态,350℃往复挤压后各个道次的试样具有更加优良的显微组织和力学性能。随挤压道次增加,显微组织晶粒更加细化,等轴细小晶粒增多,组织均匀性不断提高;拉伸断口形貌显示随着道次增加,韧窝数量与深度明显增加,变形能力提高显著。拉伸实验数据表明,往复挤压很大程度上改善了ZK60镁合金的力学性能,特别是塑性变形能力。1道次往复挤压后,径向硬度都比原始态高,并随温度升高有下降的趋势,轴向硬度也随着温度升高而降低,390℃下试样轴向硬度与初始样硬度值接近;350℃下不同道次往复挤压后,试样中部径向、轴向硬度随道次增大而降低,而颈部径向硬度呈不规律性变化。     

等温循环镦粗挤压工艺对ZK60镁合金微观组织及力学性能的影响

通过有限元模拟及一种新型变形均匀性评价方法,对循环镦挤成形模具结构与工艺参数进行了优化,在此基础上,针对ZK60镁合金开展了 3道次循环镦粗挤压试验,并利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪和拉伸试验等手段研究了变形过程中的组织演变及其力学性能响应.结果表明,变形温度为380℃、模具入口角为60°时,合金变形均匀性最佳...     

时效处理对AZ80和ZK60镁合金微观组织和力学性能的影响

借助光学显微镜和力学性能测试仪器,研究时效处理对AZ80和ZK60锻造镁合金的微观组织和力学性能的影响规.结果表明:AZ80镁合金的抗拉强度和伸长率随着时效温度的升高呈现先增加后下降的趋势,当时效温度为170 ℃时,其抗拉强度和伸长率达到最大;ZK60镁合金的硬度随着时效温度的升高呈现先增加后下降的趋势,当时效温度为170 ℃时,其硬度达到最大,而其韧性正好呈现相反的趋势.此外,在140-200℃的时效温度范围内,ZK60镁合金比AZ80镁合金具有更好的冲击韧性与其他力学性能.     

挤压和T5处理对铸态ZK60镁合金组织性能的影响

对铸态ZK60镁合金进行了挤压,对挤压后的试样进行了T5处理,分析了该材料三种状态时力学性能和微观组织变化。结果表明：铸态ZK60镁合金挤压后,晶粒明显细化,各项力学性能显著提高;T5处理后试样的抗拉强度和硬度比T5处理前的相应值均有所提高,屈服强度明显提高,伸长率稍有降低;ZK60镁合金在挤压时,其组织中已有细小第二相析出;经T5处理后,其晶粒尺寸变化不大,析出相较挤压态时有明显增多,但部分聚集长大。     

往复挤压ZK60-CT镁合金组织演化

对ZK60镁合金进行了不同道次的往复挤压,研究往复挤压条件下组织演化。结果表明:往复挤压道次的增加有利于晶粒的细化和强化相的析出。4道次往复挤压后晶粒为6μm的均匀等轴晶,析出相细小、均匀、弥散分布;正挤压-ZK60-CT镁合金组织不稳定,往复挤压有利于提高ZK60镁合金组织稳定性;往复挤压ZK60-CT镁合金的细化机制为动态再结晶细化和粒子细化。     

往复挤压AM60B镁合金的组织与力学性能

通过往复挤压（CEC）变形来细化AM60B镁合金的组织。结构表明：随着CEC道次的增加,组织得到明显细化。当材料达到临界最小晶粒尺寸时,进一步挤压变形也很难使组织得到明显的细化。细小的组织具有优异的力学性能,合金的硬度、屈服强度、抗拉强度和断后伸长率分别由铸态的62．3、64MPa、201MPa和11％上升N-道次变形后的72．2、183．7MPa、286．3MPa和14．0％。但是再进一步挤压变形材料的力学性能增加幅度不明显,经四道次挤压变形后其硬度、屈服强度、抗拉强度和断后伸长率分别为73．5、196MPa、297MPa和16％     

热处理工艺对挤压变形ZK60镁合金组织与力学性能的影响

采用硬度检测、拉伸实验、金相分析、TEM分析等方法测试和分析了ZK60合金在铸态、挤压态、固溶态及T5和T6时效态下的硬度、强度和显微组织等。结果表明：ZK60镁合金在塑性变形和不同热处理状态下硬度和强度等力学性能变化明显。经过挤压和T5热处理后，ZK60合金的硬度和强度都大幅度提高。ZK60合金挤压后进行T5处理，其强度要比T6处理的强度明显要高，这与T5状态下合金中析出强化相分布更加密集和细小有关，T6热处理时，由于第二相尺寸以及相互间距都较大，因此强化效果反而不如T5状态。     

热处理工艺对变形ZK60镁合金组织与性能的影响

采用拉伸试验、金相分析、SEM和TEM等方法测试和分析ZK60镁合金在挤压态、T5、T6及双级时效态下合金的力学性能和显微组织.结果表明,经过T5时效处理后,合金屈服强度和伸长率提高,而T6时效处理对合金的强度和伸长率影响不大,双级时效可明显提高合金的强度,但是伸长率稍有降低.经T5、T6时效后,合金中析出大量细小弥散的β'1相,为合金的主要强化相,双级时效能提高β'1相的析出密度,从而提高合金的强度.ZK60挤压态和T5态合金的断裂方式为混合型断裂,而T6和双级时效的断裂方式为解理断裂.     

Influence of impurities on microstructure and mechanical properties of ZK60 magnesium alloy

The influence of impurity content on the microstructure and mechanical properties of ZK60 magnesium alloys was investigated by optical microscopy, scanning electron microscopy and tensile test. ZK60 alloys were prepared by changing holding time of alloy melt during semi-continuous casting in order to control the content of impurity elements. The alloy with lower purity content is found to have less second precipitates and larger grain size in the as-cast state. However, in the as-extruded state, reducing impurities brings about a decrease in grain size and an increase in yield strength from 244 MPa to 268 MPa, while the elongations in the as-extruded alloys with different contents of impurities are almost the same. After T5 treatment, impurity content is found to have more obvious effect on the yield strength of ZK60 alloy. The yield strength of ZK60-45 alloys with low impurity content is increased up to 295 MPa after T5 treatment.     

Cu元素对ZK60铸造镁合金显微组织和力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射仪、电子探针、拉伸测试仪研究 Cu元素的添加对铸态ZK60镁合金显微组织和力学性能的影响,并讨论了添加Cu改善合金拉伸性能的机制。结果表明,Cu可有效消除ZK60镁合金中存在的晶内偏析,随着Cu含量的增加,合金的晶粒尺寸得到明显细化。在含Cu镁合金中,出现了一种具有面心立方结构的MgZnCu三元共晶相,该相主要富集在晶界处且在合金发生塑性变形时成为微裂纹源。拉伸实验表明,当 Cu 添加量为0.5%～1%时,ZK60镁合金的力学性能得到改善,当添加量达到2%时,合金的力学性能下降。     

轧制路径对ZK60镁合金板材组织和性能的影响

在250 ℃对轧制-热处理态ZK60镁合金板材进行9道次不同路径的轧制试验。采用光学显微镜、电子万能试验机、SEM、XRD等研究了轧制试验后ZK60镁合金的显微组织、室温拉伸性能、断口形貌及晶粒择优取向。结果表明:轧制路径对ZK60镁合金板材的晶粒尺寸变化无明显影响,但压下量对镁合金组织内的孪晶变化有很大影响;轧制路径的变化对ZK60镁合金板材的各向异性和力学性能有较大影响,在交叉+45°的路径下轧制后ZK60镁合金板材,各向异性较弱,具有良好的综合力学性能和轧制成形能力,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别达到244.31 MPa、371.14 MPa和25.46%;交叉+45°路径轧制对ZK60镁合金的晶粒择优取向有明显影响,能够改善镁合金板材的晶粒择优取向和各向异性,提高ZK60镁合金的力学性能。     

Influence of aging on microstructure and properties of ZK60 magnesium alloy

The different aging process was investigated for ZK60 magnesium alloy to get the ideal synthetic properties. The results show that the values of strength, hardness and plasticity of ZK60 magnesium alloy increase at first and then decrease with increasing aging temperature, the suitable aging temperature of ZK60 alloy is from 160 to 180 ℃, At the meantime, the microstructures of appear mesh texture under high ageing temperature, this is the main reason why the mechanical properties decrease.     

Gd对ZK60镁合金组织与力学性能的影响

分析了铸态和挤压态ZK60?xGd(x=0~4)合金的组织和相组成,测试了其拉伸力学性能。结果表明,随着Gd含量的增加,铸态组织逐渐细化,Mg?Zn?Gd新相逐渐增多,而MgZn2相逐渐减少直至消失,第二相趋于连续网状分布于晶界处;当 Gd 含量不超过2.98%时,铸态室温拉伸力学性能稍降低。经挤压比λ=40和挤压温度T=593 K的挤压后,组织显著细化,平均晶粒尺寸逐渐减至ZK60?2.98Gd合金的2μm,破碎的第二相沿着挤压方向呈带状分布;挤压态的拉伸力学性能均显著提高：298和473 K时的抗拉强度分别从ZK60合金的355和120 MPa逐渐提高至ZK60?2.98Gd合金的380和164 MPa。挤压态拉伸断口呈现典型的韧性断裂特征。