半固态等温热处理对铸态AZ80镁合金组织的影响

研究了等温热处理温度和保温时间对铸态AZ80镁合金半固态组织演变的影响.研究结果表明:在热处理过程中,随保温时间的延长,初生α相演变过程是,首先由大部分粗大的树枝晶二次枝晶臂合并成为大块状,而后大块状晶粒在晶粒内部及晶界处液相和固液界面的曲率共同作用下熔化分离为小块状,继续保温则圆整化;保温时间相同,等温处理的温度越高,枝晶演变过程越快,保温温度越高或保温时间越长,球状晶粒也容易趋于长大.AZ80镁合金半固态成形所需的最佳工艺条件为加热温度570℃左右,保温时间30min.     

AZ80镁合金半固态组织的等温演化研究

对半连续铸造和热挤压态AZ80镁合金进行半固态等温处理,研究了其微观组织的演变规律和α-Mg晶粒尺寸及形状系数与工艺参数的定量关系。结果表明,相同参数条件下,挤压AZ80镁合金经半固态等温处理后,α-Mg晶粒更圆整,晶粒尺寸分布更均匀;其α-Mg晶内液相出现机制以溶质元素富集和高能储备导致晶内局部优先熔化为主;而半连续铸造AZ80镁合金半固态等温处理过程中,α-Mg晶内液相出现机制以枝晶臂合并导致液相进入晶内为主。挤压AZ80镁合金经不同参数的半固态等温处理后,α-Mg晶粒尺寸均符合高斯分布;其较佳的半固态处理工艺参数为570℃保温20min,此时固、液相的相对分布更均匀,α-Mg晶粒平均形状系数为0.86,且多集中于高系数区。     

AZ80镁合金半固态等温处理过程中的组织演变

对挤压态AZ80镁合金进行了不同时间的等温处理,观察分析了半固态微观组织的演变规律与晶内液池的形成过程。结果表明:在等温过程中,组织演变过程主要表现为晶粒合并粗化、晶界局部液相出现和液相区扩大、α-Mg晶粒球化转变、熟化与合并长大几个阶段。挤压AZ80镁合金半固态等温处理过程中α-Mg晶粒内液池出现机制以α-Mg晶内溶质元素富集处发生局部优先熔化为主。     

AZ80镁合金半固态挤压铸造成形件质量控制研究

以AZ80镁合金为研究材料,针对半固态挤压成形中出现的表面皱皮、冷隔以及裂纹等铸件缺陷进行了分析,并提出了相应的改进措施.     

半固态处理工艺参数对挤压AZ91镁合金微观组织的影响

研究了半固态等温处理温度和时间对挤压AZ91镁合金微观组织演变的影响。挤压AZ91镁合金的微观组织为流线带状组织,由分布于其间的细小再结晶α-Mg等轴晶组成。在半固态温度区间进行等温处理时,合金内的低熔点相及溶质元素富集区优先开始熔化,然后沿着晶界渗透,形成液相包围固相晶粒的半固态组织。随着等温温度的升高,固相晶粒熔化分离的速度加快。在等温温度为560℃时,随着等温时间的延长,液相不断增加,固相晶粒分离并不断趋于圆整。等温处理20 min后,合金达到了固/液平衡状态,Ostwald熟化机制开始明显,晶粒长大成为主要机制。挤压AZ91镁合金较佳的等温处理工艺为等温温度560℃,等温时间20~30 min。     

变质处理晶粒细化对AZ91镁合金半固态组织演变的影响

使用Nd、C2Cl6和Ca三种变质剂对AZ91镁合金进行变质处理,然后对晶粒细化后的坯料进行半固态重熔实验,将3种变质坯料及未变质AZ91镁合金坯料的半固态组织演化过程及演化速度进行了比较.结果表明,未变质AZ91镁合金坯料半固态演化速度最为缓慢,晶粒也较为粗大.Nd和C2Cl6变质后的AZ91镁合金坯料为细小的等轴晶组织,其半固态演化过程得以缩短,晶粒也更为细小.而 Ca的加入并没有明显改善AZ91镁合金坯料的半固态演化速度,原因可能是Ca提高了AZ91镁合金共晶组织的热稳定性和熔点所致.     

镁合金AZ80的差热分析及凝固组织观察

利用差热分析(DSC)和在不同温度下加热-急冷,并结合金相组织观察方法研究AZ80镁合金的凝固相变温度及凝固组织变化特征.通过对AZ80镁合金DSC曲线和不同温度下金相组织的比较、分析,确定了该合金的相变起始温度为426.02℃,共晶温度为432.44℃.固相线温度为528.13℃,液相线温度为609.78℃.同时,通过对不同温度下急冷试样的组织观察,分析了AZS0镁合金在凝固过程中的相变及组织演变特征,并确定了差热分析所得相变温度的准确性.     

等温热处理工艺对AZ91D镁合金半固态组织演变和成形性的影响

研究了等温热处理温度和保温时间等工艺参数对AZ91D镁合金半固态组织演变和成形性的影响。结果表明 ,半固态等温热处理可以将普通金属型铸造的AZ91D镁合金锭中的枝晶组织转变为球形晶粒组织 ,其演变过程为 :在升温过程中晶界处部分γ相先发生溶解 ,随着温度的升高 ,剩余的γ相开始熔化 ,继而δ相也发生熔化 ,并在等温处理中逐渐演变为球状 ;保温温度越高 ,半固态重熔和δ相演变过程越快 ,保温温度过高或保温时间过长 ,试样易发生变形 ,同时 ,球状晶粒也容易趋于长大。AZ91D镁合金半固态成形所需的最佳工艺条件为加热温度 5 70℃左右 ,保温时间 2 5～ 35min ;或加热温度 5 80℃左右 ,保温时间 15～ 2 0min。     

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。     

AZ91D镁合金的压缩形变组织及半固态等温组织演变

研究了AZ91D镁合金在应变诱发熔化激活（SIMA）处理过程中变形量对形变组织的影响以及半固态等温组织的演变,并对半固态组织球状化演变机理进行了分析。结果表明,合金在350℃变形时,随着形变量的增加,合金的原始组织由树枝晶演变为碎块晶,晶粒内存在位错、孪晶缺陷;在550℃等温处理时,随等温时间的延长,α相由树枝晶逐渐演变为团块状、多边形状,最后演变为球状晶,等温时间过长,晶粒会发生合并长大。     

热处理对AZ80镁合金结构及性能的影响

利用环境扫描电镜（ESEM）和透射电镜（TEM）研究了时效温度对AZ80镁合金析出相的影响,测定了析出相／基体的位向关系,分析了不同析出相的析出机理及其对合金性能的影响．实验中观察到β-Mg17Al12析出相的一种新的析出方式一颗粒状卢相沿晶界及孪晶处形核、生长．AZ80镁合金高温（310℃）时效时,析出相为连续析出,呈菱形片状或颗粒状．其中前者在晶内均匀形核生长,与基体的基面平行,对合金性能有一定强化作用;而后者分布于晶界,它的出现大大降低了合金性能．时效温度降低（〈250℃）,将出现不连续析出相,呈片层状,其片层与基体基面平行或垂直,在晶界形核并向晶内生长,随着不连续析出相的生长,将推动晶界向前移动,不连续析出相对合金的性能强化效果较大．     

Reheating microstructure of refined AZ91D magnesium alloy in semi-solid state

By means of equal channel angular extrusion (ECAE) test, upsetting test and metalloseope, reheating mierostruetures of raw casting ingots, materials prepared by SIMA and materials extruded by ECAE in semi-solid state were investigated. The results show that compared with those of raw casting ingots and materials prepared by SIMA, reheating microstrueture of materials extruded by ECAE is the best and the final grain size is the finest. With increasing holding time, a growing phenomenon occurs in reheating microstrueture of materials extruded by ECAE, which can be described by Ostwald ripening law. The average grain size increases firstly, subsequently decreases and the shape factor of grains approaches to 1 as the reheating temperature increases. With increasing equivalent strain, the average grain size decreases. This demonstrates that reheating material extruded by ECAE technology is a good method to prepare AZ91D magnesium alloy semi-solid billets.     

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.     

预时效对AZ80镁合金形变热处理组织及性能的影响

针对AZ80镁合金采用了固溶处理+预时效+形变+时效处理的工艺路线,研究了预时效及随后的形变对其组织和性能的影响.试验结果表明,固溶处理使绝大部分Mg17Al12相溶入了α-Mg基体.形变处理后,晶粒被拉长,颗粒相或杂质沿变形方向分布,出现明显的纤维组织,晶粒内部出现了大量交错的形变孪晶.变形程度越大,加工硬化效果越显著,到30％时,硬度增长缓慢.形变前预时效增加了再结晶的形核,在形变后的时效处理过程中,发生了再结晶,形变产生的纤维组织消失,生成了等轴晶粒,形变程度越大,再结晶后的等轴晶粒越细小.再结晶软化和时效析出强化共同作用,使得AZ80镁合金的硬度比时效前略有升高.因此,形变热处理能有效地改善AZ80镁合金的组织和提高其力学性能.     

热挤压AZ80镁合金管材的组织与力学性能

对AZ80镁合金管材的挤压工艺进行研究,对挤压前后材料的组织与力学性能进行分析。结果表明,经过热挤压后,镁合金的晶粒细化,力学性能有较大提高。晶粒尺寸由挤压前铸态的28μm细化到挤压后的4μm,抗拉强度由162 MPa提高到265 MPa,屈服强度由74 MPa提高到180 MPa,伸长率由4%提高到14%。随着挤压比的增加,晶粒细化明显,伸长率和屈服强度增加。对于挤压AZ80镁合金管材,合理的挤压工艺参数：挤压比为18.2,坯料温度为390℃,模具预热温度为360℃,挤压速度为1 mm/s,凹模锥半角为60°-70°。