AZ91D镁合金高温压缩过程中的微观组织演变

采用Gleeble-1500热模拟实验机对AZ91D镁合金在400℃、0．01s^-1的条件下进行不同压缩真应变量（1％、10％、60％、100％）的高温压缩实验，利用光学显微镜、透射电镜观察压缩变形过程中合金的显微组织演变。结果表明：在压缩变形的初始阶段，{101^-2}孪生是主要的变形机制，孪晶的尺寸较大；在随后的变形过程中孪晶发生破碎，尺寸变小；随着变形的进一步进行，孪晶之问相互交叉，在孪晶界及孪晶交叉畸变较大的区域成为再结晶的形核区。     

Y对AZ91D镁合金铸态组织和性能的影响

通过金相分析、扫描电镜分析及拉伸性能测试等手段,研究了Y的添加对AZ91D镁合金的微观组织和力学性能的影响.结果表明,加入适量的Y后,合金的第二相由粗大的网状变成细小的颗粒状,合金的力学性能得到了改善.当Y的实际含量达到0.48%时,合金组织中第二相的细化程度最大;其抗拉强度和延伸率达到最高.     

挤压铸造态AZ91D镁合金的流变应力和动态再结晶行为

采用Gleeble?3800型热模拟试验机对挤压铸造态AZ91D镁合金进行了热压缩实验,研究在温度250～400℃、应变速率0.001～1 s?1条件下挤压铸造态AZ91D镁合金的流变应力行为,同时利用金相分析(OM)、透射分析(TEM)和电子背散射分析(EBSD)对其变形微观组织进行了研究,建立其本构方程和热加工图....     

铸态AZ91D镁合金双面TIG焊焊接接头组织研究

对3mm厚铸态镁合金进行TIG焊研究,采用交流、双面焊接,其正面焊接电流为120A,背面焊接电流分别为80、90、100A,焊接速度和保护气体流量不变,焊接完成后按照标准程序对焊缝取样,用光学显微镜观察焊接接头的微观组织.分析表明:焊缝表面成形不好,焊缝表面存在明显缺陷;随着背面焊接电流的增加,焊缝中网状β-Mg17Al12相减少,而颗粒状的β-Mg17Al12相增多.     

锑对AZ91D镁合金微观组织的影响

研究了锑对AZ91D镁合金微观组织的影响。在AZ91D镁合金熔炼过程中加入三氧化二锑引入锑元素,用光学显微镜对加锑前后合金显微组织及其变化情况进行研究,发现锑的加入可使AZ91D镁合金的组织发生明显变化,β-Mg17Al12脆性相由连续网状分布逐渐变为离散状。同时利用扫描电镜、能谱仪和透射电镜分析了锑在合金中的存在形式。结果表明,锑在AZ91D镁合金中主要以两种形式存在:固溶在α-Mg、β相中;形成新相Mg3Sb2。锑在镁合金中生成的新相Mg3Sb2既作为异质形核核心细化组织,又会聚集在固液界面前沿抑制晶体的长大,从而对镁合金起到细化晶粒的作用。     

AZ91D镁合金的热压缩变形行为

在应变速率为0.005～1s~(-1)、温度250-350℃条件下,采用Instron-5500热模拟机对AZ91D镁合金的高温压缩特性进行研究,得到其真实应力-应变曲线.分析挤压温度和应变速率等对曲线的影响,得出本构方程的一系列常数,建立AZ91D镁合金在高温压缩中的本构方程关系式.结果表明:变形过程中AZ91D镁合金的流动应力随温度的升高而降低,随应变速率的升高而升高;该流动应力可以用双曲正弦函数来描述,其双曲正弦值随Zener-Hollomon参数自然对数的升高呈线性增大;AZ91D镁合金是正应变速率敏感材料,其应变速率敏感指数m=0.14.     

快速凝固AZ91D镁合金组织的研究

用光学显微镜和透射电镜观察了普通凝固和快速凝固AZ91D合金的组织，用X射线衍射XRD分析了合金的相组成。结果表明，普通凝固AZ91D合金组织由α-Mg基体和β-Mg1，Al12相组成，晶粒较粗大，而快速凝固AZ91D合金薄带截面组织由靠近辊面的粗大等轴晶区、中部的柱状晶区和自由表面层的细小等轴晶区三部分组成，三层组织均为过饱和α-Mg固溶体，并观察到较高的位错密度。     

锶对AZ91镁合金铸态组织和力学性能的影响

研究了锶(Sr)对AZ91镁合金铸态组织、拉伸性能及显微硬度的影响。结果表明:Sr的加入明显细化了基体合金的铸态组织,当Sr加入量较大时可以抑制Mg17Al12相的析出,并且在晶界上形成层片状的Al4Sr耐热相。加入适量的Sr能显著提高基体合金在175℃高温下的拉伸性能。而且,Sr的加入还能提高合金的显微硬度。     

AZ91D镁合金半固态成形技术研究进展

AZ91D镁合金是工业上应用最为广泛的镁合金之一,文中综述了目前国内外AZ91D镁合金半固态成形技术的研究和应用现状,包括半固态镁合金的微观组织、触变及流变行为、成形工艺及其成形件的性能。并展望了AZ91D镁合金半固态成形技术在我国的发展前景和发展要点。     

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。     

LZ91镁锂合金热变形的本构模型及微观组织演变

为了研究轧制态LZ91镁锂合金的超塑性变形特征,对其在不同温度(513、553、593和633 K)、不同应变速率(9.06×10-4、4.53×10-3和2.26×10-2s-1)下进行了单轴热拉伸试验.结果表明:LZ91合金流变应力曲线呈现典型的动态再结晶特征,峰值应力随变形温度升高(应变速率降低)而降低;在试验温度范围内合金的平均热变形激活能Q=89.74 kJ/mol,在633 K时的应变速率敏感指数m为0.422,说明合金具备超塑性特征,且超塑性变形机制为晶界扩散控制的晶界滑移.轧制态LZ91合金的组织为α-Mg相和β-Li相,且α-Mg相随机分布在β-Li相中,热变形过程中合金产生明显的动态再结晶.     

AZ91D镁合金单向压缩条件下的变形组织

采用Gleeble-1500热/力耦合模拟试验机对AZ91D镁合金在100～400℃,应变速率在0.005～5 s-1条件下的单向压缩变形行为进行了研究,利用光学显微镜和透射电子显微镜观察分析不同变形条件下的显微组织.结果表明:在较低温度(100℃)下,应力随着应变的增加逐渐增大,直至断裂;而在变形温度高于200℃时,其压缩流变应力均呈现典型的动态再结晶特征.AZ91D合金在低温区域变形时,孪晶是主要的变形形式;在中温区域,由位错滑移和连续动态再结晶协调变形;到高温区域,主要由位错滑移和连续、非连续动态再结晶一起协调变形.     

铸态AZ61镁合金热压缩变形组织变化

利用Gleeble-1500对铸态AZ61镁合金在变形温度200~500℃,应变速率0.001~1s-1的条件下进行压缩变形;利用显微结构分析和硬度测试等研究不同变形条件下AZ61镁合金的组织和性能,引用Z值(Zener-Hollomon系数)研究温度和应变速率对AZ61镁合金组织的影响,建立再结晶晶粒尺寸与Z值之间的关系。结果表明:铸态AZ61镁合金在热变形时表现出动态再结晶特征,随温度上升,再结晶容易发生且峰值应力降低,再结晶晶粒尺寸随温度升高而增大;随应变速率上升,峰值应力增大且峰值应力对应的应变量增大,再结晶晶粒尺寸减小;硬度大小的变化也与动态再结晶密切相关。     

Hot deformation behavior and microstructure evolution of as-cast AZ91D magnesium alloy without pre-homogenization treatment

The deformation behavior and the microstruc-ture evolution of as-cast AZ91D magnesium alloy without pre-homogenization treatment were systematically inves-tigated. The flow stress behavior was studied by com-pression tests in strain rate range of 0.001-1.000 s^-1 and deformation temperature range of 220-380 ℃ with a maximum deformation strain of 60 %. The dependence of flow stress on deformation temperature and strain rate was described by hyperbolic sine constitutive equation. Through regression analysis, the average apparent activa- tion energy and coefficient of strain rate sensitivity were estimated to be 181.98 kJ.mol^-1 and 0.14, respectively. The results also reveal that the variation of peak stress depends on strain rate and deformation temperature. Microstructure observation shows that, at temperatures higher than 300 ℃ and strain rates lower than 0.01 s^-1, DRX developed extensively at the grain boundaries and in the core of coarse grains, resulting in a more homogeneous microstructure. Furthermore, the effects of strain, defor-mation temperature, strain rate, and eutectic β phase on the microstructure evolution of as-cast AZ91D magnesium alloy were discussed.     

热轧参数对铸态AZ91镁合金组织与性能的影响

通过不同道次压下量和轧制道次的热轧成形实验,研究了不同变形条件对AZ91铸态镁合金组织和析出相演变的影响,以及合金在热轧变形中的开裂行为。实验结果表明:对AZ91镁合金多道次、小压下量轧制是实现其累积大塑性变形的途径之一。在实验轧制条件下,AZ91镁合金塑性变形仍以孪生变形为主,动态再结晶并未明显进行,仅在晶界及析出相附近发生部分不连续动态再结晶。轧制变形过程中,β-Mg_(17)Al_(12)相呈短条棒状或颗粒状分布于晶界附近,且尺寸更为细小。在晶界附近分布的脆性析出相成为微裂纹萌生的源头,随着累积变形量的增加,部分Mg_(17)Al_(12)相被轧碎形成二次裂纹,裂纹进一步沿晶界扩展,造成明显开裂现象。     

钕对AZ91镁合金铸态组织的影响

利用光学显微镜、电子探针和X射线衍射仪研究Nd对AZ91镁合金铸态显微组织的影响，并利用Imagetool软件测量晶粒尺寸和面积。结果表明：少量Nd对α-Mg晶粒有显著的细化作用，平均晶粒尺寸由108μm降至约31μm，晶粒面积也明显减小，Nd的最佳加入量为0．5％。此外，Nd的加入致使β-Mg17Al12相弥散细小，组织中出现了粒状或针状Al3Nd化合物。     

Effect of microporosity on tensile properties of as-cast AZ91D magnesium alloy

In the present study, the effect of microporosity on the tensile properties of as-cast AZ91D magnesium alloy was investigated through experimental observation and numerical prediction. The test specimens were fabricated by die-casting and gravity-casting. For gravity-casting, the inoculation and use of various metallic moulds were applied to obtain a wide range of microporosity. The deficiency of the interdendritic feeding of the liquid phase acted as a dominant mechanism on the formation of the micropores in the Mg?Al-alloys, rather than the evolution of hydrogen gas. Although tensile strength and elongation has a nonlinear and very intensive dependence upon microporosity, the yield strength appeared to have a linear relationship with microporosity. However, it was possible to quantitatively estimate the linear contribution of microporosity on the individual tensile property for a range of microporosity, which was below about 1%. The numerical prediction suggests that the effect of microporosity on fractured strength and elongation decreased as the strain hardening exponent increased. Furthermore, the shape and distribution of micropores may play a more dominant role than local plastic deformation on the tensile behavior of AZ91D alloy.     

AZ31镁合金热压缩过程中晶粒取向和织构的演变

利用电子背散射衍射(EBSD)取向成像技术分析AZ31铸态镁合金在不同温度和真应变下热压缩的晶粒取向和织构特点,从晶粒取向和织构角度分析不同温度下其动态再结晶(DRX)的类型。结果表明:在热压缩过程中,350℃时,AZ31铸态镁合金表现为连续动态再结晶(CDRX)特征,新晶粒取向与基体相似,具有较强的{0002}基面织构,以基面滑移为主;500℃时,为旋转动态再结晶(RDRX)特征,真应变为0.5时,新晶粒取向与基体偏转成一定角度,具有两种主要的基面织构,由于动态再结晶的定向形核、择优核心长大和旋转动态再结晶造成这两种基面织构弱于350℃时的{0002}基面织构;且随着真应变的增加,其中一种织构由于滑移系的改变而逐渐消失。     

AZ91D镁合金在半固态等温热处理中的组织演变

研究了未变质处理和变质处理的AZ91D镁合金在半固态等温热处理过程中的组织演变,并对其组织演变机理进行了探讨。结果表明：AZ91D镁合金在液－固相区570℃等温处理时,未变质处理的δ相由粗大的树枝晶演变为大块状,随后δ相发生熔化分离,并在半固态等温过程中演变为球状,产生相最小尺寸可达50－80μm;变质处理的初生δ相由等轴晶演变为小块状,随后进一步熔化分离为更细小的斑块,接着逐渐演变为球状组织,初生相最小尺寸可达20－60μm。等温处理时间过长时,两种组织都会发生合并长大。