轧制参数对AZ31镁合金织构和室温成形性能的影响

为了获得基面织构强度弱化、室温埃里克森值高的镁合金板材的热轧工艺,采用异步轧制研究轧制温度为250?450℃、道次压下率为15%?35%、异速比为1:1.5时轧制工艺对镁合金宏观织构和室温成形性能的影响,并以此设计一组轧制工艺,使轧制后合金织构强度明显弱化,室温埃里克森值得到明显提高。结果表明:提高轧制温度、减小道次压下率可以有效地弱化基面织构,提高镁合金室温成形性能。但是在450℃、道次压下率为5%时,轧制后板材晶粒粗大,成形能力较低。经轧制温度为450℃、道次压下率为10%的工艺轧制后板材具有优良的室温成形性能,即室温埃里克森值为5.35 mm,此时基面织构强度为9852。     

不同轧制工艺对AZ31镁合金薄板室温成形性能的影响

采用常规轧制(NR)、异步轧制(DSR)和交叉轧制(CR)3种不同工艺来获得AZ31镁合金板材并进行室温成形性能的研究。结果表明:AZ31镁合金板材的综合力学性能不仅与晶粒尺寸有关,还与晶粒取向有关。基面织构的减弱可明显提高板材的胀形性能。异步轧制明显降低板材基面织构强度,使板材室温冲压性能得到提高。交叉轧制使晶粒显著细化,基面织构增强,提高了板材的力学性能,却降低其冲压成形性能;同时交叉轧制可以减弱板材各向异性。研究结果为改善镁合金室温塑性与成形性能提供了理论依据和新思路。     

织构与晶粒尺寸对AZ31镁合金薄板成形性能的影响

通过不同的轧制工艺,制备了4种具有不同晶粒尺寸和织构的镁合金板材;通过单向拉伸试验和室温埃克森试验,探讨了晶粒尺寸与织构对镁合金板材室温成形性能的影响。研究表明,晶粒细化虽然增强了板材的力学性能,但却不利于提高板材的胀形性能;基面织构减弱使板材沿厚向的变形能力提高,具有较好的胀形性能,但却造成板材屈服强度的降低。     

织构和晶粒尺寸对AZ31镁合金薄板成形性能的影响

采用不同的轧制工艺,制备4种晶粒尺寸为7~18μm和不同强度基面织构的AZ31镁合金板材,通过单向拉伸试验和室温Erichsen试验,探讨晶粒尺寸与织构对镁合金板材室温成形性能的影响。结果表明:晶粒细化虽然增强了板材的力学性能,但不利于提高板材的胀形性能;基面织构的减弱使板材沿厚度方向变形能力增强,具有较好的胀形性能,但另一方面使板材的屈服强度降低。     

显微组织和织构对AZ31B镁合金成形性能的影响(英文)

通过单向多道次弯曲(RUB)工艺及随后的退火处理来改变镁合金的显微组织和织构,研究显微组织和织构对其成形性能的影响。RUB工艺和不同温度下的退火处理对显微组织有两方面的影响:粗化晶粒和削弱织构。经RUB处理并在300°C退火的板材表现出最好的成形性能。这主要归因于(0002)基面织构强度的削弱,而织构的削弱导致了较低的屈服强度、较大的断裂伸长率、较小的Lankford值(r值)和较大的加工硬化指数(n值)。与原始板材相比,经RUB处理并在400°C退火而产生的具有粗大晶粒的板材具有较低的拉伸性能,但却表现出较高的成形性能。这主要是由于粗大晶粒增强了变形孪晶,而变形孪晶可以协调厚向应变。     

高温终轧工艺对初始织构不同的AZ31镁合金板材组织的影响

以初始织构不同的AZ31镁合金板材为研究对象进行了高温终轧和最终退火,结合转靶X射线衍射仪和电子背散射衍射分析手段分析了不同板材基面织构的变化情况以及滑移和孪生对形变织构的影响规律。结果表明,高温终轧后,两种板材的宏观织构存在着单峰和倾斜的双峰基面织构区别;最终退火后,两种板材的织构强度都得到弱化,但弱化程度存在差异,并且再结晶织构在一定程度上遗传了形变织构的特征。对于初始织构强度较高的板材,高温终轧时锥面滑移活性增强,柱面滑移受到抑制,从而表现出带状变形集中区域,以此来弥补由于位错滑移受限引起的变形能力不足,此时形变织构的变化主要受到滑移和孪生的共同作用的影响。对于初始织构强度较弱的板材,高温终轧时非基面滑移活性得到增强,滑移和孪生相互竞争,孪生活动受到了明显抑制,此时形变织构的变化主要受到滑移的影响。     

AZ31B镁合金薄板挤压成形模拟分析

镁合金板材挤压工艺参数较难控制,挤压温度与挤压速度的合理匹配是挤压成功与否的关键.以宽度700 mm、厚度4 mm的AZ31B镁合金薄板为研究对象,基于Forge软件和Normalized Crockroft&Latham断裂准则对其挤压过程进行了模拟.结果表明,挤压初期,铸锭上、下部金属逐渐向心部流动,左、右两侧金属流动与挤压速度保持同向;中、后期,±45.方向金属发生分离,一部分与上、下部金属合流后继续向心部流动,另一部分与左、右侧金属合流后向薄板宽度方向扩展.随挤压行程增加,成形薄板加长,局部高温区域由薄板两侧向中间部分转移;初始挤压温度400℃时,若挤压速度超过1 mm·s-1,薄板局部高温区域温度较高,成形质量和使用性能不易保证.采用380 ～ 400℃的初始挤压温度,大约0.2 mm·s-1的挤压速度,既可以显著降低设备成本,又利于保证薄板使用性能.     

织构化AZ31B镁合金在不同温度下的成形极限(英文)

通过单向多道次弯曲(RUB)来改善商业AZ31B镁合金的织构,所有的试样都沿轧制方向制备。在室温、100、200和300°C下,通过延展成形实验研究AZ31B镁合金的成形极限图(FLDs)。与原始板材相比,在室温和100°C下,FLD中具有倾斜织构的AZ31B镁合金的最低极限应变分别提高了79%和104%。织构也影响FLD中成形极限曲线(FLC)的范围。当温度高于200°C时,两种板材的FLCs几乎重合。(0002)基面织构强度的削弱不仅有助于室温成形性能的提高,而且有助于中低温度成形性能的提高。随着温度的升高,织构对FLDs的影响减弱。     

AZ31镁合金挤压薄板织构及力学各向异性

研究AZ31镁合金挤压薄板的显微组织、织构及室温下板面内各不同方向的力学性能。织构分析表明,挤压薄板主要有{0002}<1-010>和{10-10}<11-20>2种织构组分。拉伸测试结果显示,沿挤压方向屈服强度最高,达到200.4MPa,这是由于这种取向基面滑移和{1-012}锥面孪生均不能开动,发生织构强化的结果;与挤压方向呈45°方向伸长率最高达19.0%,这是由于具有{10-10}<11-20>织构组分晶粒的基面滑移开动;与挤压方向呈90°方向屈服强度最低仅为挤压方向相应值的一半左右,这是由于具有{10-10}<11-20>织构组分晶粒发生了{10-12}锥面孪生。     

微量Ca添加对AM50镁合金板材织构及成形性能的影响（英文）

为研究微量Ca添加对AM50镁合金织构及成形性能的影响,对AM50、AM50-0.1Ca、AM50-0.3Ca和AM50-0.5Ca(质量分数,%)4种合金进行热轧,并对其力学性能进行测试。结果表明,微量Ca添加有效改善基面织构:热轧后合金基极偏离法向(ND),退火后基面向横向(TD)延伸。织构的改变与大量压缩孪晶的优先形成以及c/a值的减小有关。随Ca含量增加,合金杯突值由2.25升高至4.21 mm,其成形性能的提高归因于基面织构的弱化导致n值增加和r值减小。     

热轧过程中AZ31镁合金的组织及织构演变

对AZ31镁合金铸轧板进行单道次热轧实验,利用光学显微镜、X射线和透射电镜对热轧过程中微观组织和织构的演变规律进行研究。结果表明:AZ31镁合金铸轧板具有较强的基面织构,当热轧变形量较小时,孪生是主要的变形机制;当热轧变形量较大时,位错滑移成为主要的变形机制;10%热轧态中出现的透镜状的{1012}宽孪晶使基面织构明显减弱;20%热轧过程中则出现{1012}、{1011}-{1012}两种不同形貌的孪晶;当变形量大于20%时,位错滑移大量开动,基面织构也显著增强,并在随后的退火过程形成细小均匀的再结晶组织。     

大应变热轧过程中AZ31镁合金显微组织及织构的演变(英文)

在823 K下对工业用AZ31镁合金板材进行约70%压下量的单道次轧制实验。结果表明,细小的再结晶晶粒不仅分布在轧制板材的剪切带中,同时还存在于板材的表面。剪切带中再结晶晶粒尺寸在0.4~1μm之间。晶粒的显著细化主要来源于流变应力集中过程中所产生的动态再结晶。板材中部的织构为基面织构,织构强度在轧制变形前后未发生明显改变;然而,经过轧制后板材表面织构转变成双峰织构,基面沿板材横向发生倾转。双峰织构的相对强度为26.6,明显高于板材中部织构强度。变形应变的分配差异是板材内部不均匀再结晶及织构差异的主要原因。     

异步轧制AZ31镁合金的微观组织与室温成形性能

探讨采用小异速比多道次异步轧制技术提高AZ31镁合金板材室温成形性能的可行性,研究异步轧制板材微观组织的特点、形成机理及其与成形性能间的内在联系。结果表明:多道次异步轧制所累积的剪切应变能有效促进压缩孪晶的交互作用,细化合金晶粒组织,削弱(0002)基面的织构强度;异步轧制AZ31镁合金板材后续退火处理后的室温伸长率和Erichsen值分别可达32%和6.14mm;(0002)基面织构减弱和塑性应变比的降低是板材室温成形性能提高的根本原因。     

轧制工艺对连续挤压AZ31镁合金板材成形性的影响

利用单向热轧、单向温轧和扩幅热轧工艺对连续挤压的AZ31镁合金板坯进行了减薄加工,获得了厚度为1 mm的镁合金薄板.通过拉伸、杯突和刚模胀形实验研究了上述轧制工艺对镁合金板材的力学性能和成形性能的影响,对比了板材的抗拉强度、伸长率和塑性应变比.结果表明,单向温轧板材的抗拉强度最高为267.8 MPa;单向热轧板材的伸长...     

AZ31镁合金薄板经不同累积应变的连续弯曲变形后的显微组织与成形性能

对AZ31镁合金板材进行不同累积应变的连续弯曲变形及退火处理,随后对显微组织与力学性能的变化进行了研究。结果表明:经不同累积应变的连续弯曲变形后,镁合金板材的显微组织中没有发现孪晶,退火后,板材表层的晶粒异常长大,粗晶层的厚度随着累积应变的增加而增加,并且镁合金板材的织构朝RD方向偏转,偏转角度随累积应变的增加而增大;与原始板材相比,连续弯曲变形及退火处理使镁合金板材呈现出较好的室温成形性能(杯突值由2.3 mm提高到4.9 mm,提高了~113%),这主要归因于基面织构的改善使镁合金板材的r值减小与n值增大。     

退火工艺对高温叠轧AZ31镁合金板材组织与性能的影响

将高温叠轧变形和退火再结晶相结合,尝试共同调控AZ31镁合金板材的组织与织构。在300℃下对高温叠轧AZ31镁合金板材进行不同时间的退火处理,并研究了退火对高温叠轧板材组织、晶粒取向和力学性能的影响。结果表明:随退火时间的增加,界面结合质量逐渐提高,当退火时间为30 min时,部分区域出现冶金现象;显微硬度随退火时间的增加而降低;延长退火时间,高温叠轧板材非基面取向晶粒比重显著增加,同时,高温叠轧历史累积应变量、后续退火两者共同作用促使AZ31镁合金板材基面织构显著弱化。     

AZ31B镁合金板材冲压成形性能研究

由于镁合金板材的冲压产品具有较好的力学性能和表面质量而成为镁合金材料应用的一个趋势。然而,目前它的许多成形性能参数尚未研究,这也影响了镁合金冲压成形工艺的设计。为丁研究镁合金薄板的冲压成形性能,试验得到了一些成形性能参数,并为镁合金冲压成形的有限元模拟提供了重要的试验参数。     

热轧工艺对超纯Cr17铁素体不锈钢成形性能的影响

对一种铌、钛双稳定化的超纯Cr17铁素体不锈钢分别进行常规热轧和低温热轧,再依次进行相同的退火、冷轧及最终再结晶退火处理。对比研究两种热轧工艺对组织、织构演变及成形性能的影响规律。结果表明,与常规热轧相比,低温热轧能显著细化热轧组织、弱化α纤维织构并强化γ纤维织构,最终使冷轧退火板的γ纤维再结晶织构明显增强、偏离{111}<121>组分的程度显著降低,使珋r值增大、△r值减小。低温热轧是改善超纯Cr17铁素体不锈钢成形性能的有效途径。     

RE,Ca低合金化AZ31镁合金板材拉胀复合成形性能的研究

研究了稀土、钙元素低合金化对AZ31镁合金板材力学性能、弯曲及拉胀复合成形性能的影响.结果表明：加入0.3%RE,0.3Ca%（质量分数,下同）后,AZ31镁合金板材的晶粒较细、力学性能明显提高,300℃,4 h退火后室温抗拉强度为284 MPa、延伸率为23.2%：同时,该合金板材具有最好的弯曲及拉胀复合成形性能,随着温度的提高其成形性能进一步提高.