AZ61镁合金静态再结晶分析

对AZ61镁合金热轧后的原始板材及经42组不同退火制度处理后的退火板材进行了金相组织观察及平均晶粒尺寸计算,对其静态再结晶过程进行分析。结果表明,温度越高,静态再结晶过程进行的越快,但再结晶进行最充分时,晶粒尺寸越粗大;经42组退火制度对比后,发现退火温度250℃、退火时间240min时,静态再结晶进行最充分,平均晶粒尺寸最小,达到7.9μm,为今后镁合金的生产和应用起到重要指导意义。     

热轧AZ31镁合金薄板的室温成形性

针对AZ31镁合金板材室温冲压成形较差的特点,采用不同轧制温度获得镁合金板材,使用半球形凸模胀形,绘制镁合金室温成形极限图并分析轧制温度对镁合金板材组织和室温成形能力的影响.发现AZ31镁合金板材的成形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,在基面织构强度相似的情况下,晶粒尺寸对板材的成形性能起决定性影响.      

退火参数对ZE42镁合金热挤压板显微组织结构的影响

采用光学显微镜和TEM观察等方法,分析了ZE42镁合金热挤压板材在不同退火温度和时间条件下的显微组织结构。结果表明:该合金板材经过退火热处理后均发生明显的再结晶组织转变,晶粒尺寸在10～60μm之间,合金基体中存在大量含有稀土元素的第二相颗粒,这些第二相在热变形过程中破碎成细小的颗粒,促进了再结晶晶粒的形核。当退火温度一定时,随着保温时间的延长,该合金板材的平均晶粒尺寸首先增加,随后少量减小,最后又随退火时间的增加而增加;当保温时间一定时,随着退火温度的增加,晶粒平均尺寸持续增加,并且温度越高,增长速率越大。同时,通过晶粒长大动力学分析和计算建立了该合金再结晶晶粒长大的动力学模型,通过计算可知:该合金的再结晶晶界迁移激活能为15.32 kJ·mol-1。     

非对称轧制对AZ31B镁合金组织及性能的影响

开展了非对称轧制对AZ31B镁合金晶粒细化影响的研究,分析了不同温度及不同压下率时宏观形貌和晶粒尺寸变化,并与对称轧制作了对比。结果表明,非对称轧制的整体晶粒尺寸比对称轧制更为细化;非对称轧制在温度为350 ℃、压下率为60%时晶粒最为细小均匀,上表面、中心层和下表面的平均晶粒尺寸分别为2.35、2.84和2.22 μm。在初轧温度为300～350 ℃范围内,组织产生充分动态再结晶;随着轧制温度继续升高,晶界产生充分迁移和扩散,晶粒随之长大,导致镁合金的综合性能变差。非对称轧制板材的抗拉强度和断后伸长率都优于对称轧制板材,在400 ℃轧制时,压下率为30%时获得较为优异的综合力学性能,抗拉强度为365.36 MPa,断后伸长率为34.9%。     

异步轧制AZ31镁合金板材的晶粒细化及性能

采用上下轧辊速比1.125的异径异步轧制方法对AZ31镁合金板材进行轧制。采用光学显微镜、X射线衍射仪和电子拉伸机等设备分析轧制前后AZ31镁合金板材的微观组织和力学性能。结果表明:AZ31镁合金热挤压板坯在加热到350℃后,经一道次38%压下率的异步轧制,可获得平均晶粒尺寸为2.8μm的等轴晶粒,板材轧制方向的伸长率和抗拉强度显著增加;轧制过程中形成了非基面晶粒取向;伸长率的增大与晶粒细化和非基面织构的形成有关,抗拉强度的增大归因于晶粒的显著细化效应。     

冷轧变形量及完全退火对汽车用5182板材组织和性能的影响

采用光学金相显微镜、万能力学试验机等测试分析手段,研究了冷轧变形量及完全退火对汽车用5182板材完全退火态(O态)组织和性能的影响。结果表明,退火时间2 h、退火温度300℃时板材再结晶不完全,360℃时发生晶粒二次长大,当退火温度330℃时,板材再结晶完全,晶粒呈多边形等轴状,大小均一,板材断后伸长率高,性能各向均匀,成形性能高;冷轧变形量为10%和25%时,O态板材晶粒粗大,拉伸后易形成橘皮缺陷,为65%时,晶粒细小,易形成明显吕德斯带应变缺陷,当变形量为45%时,O态板材晶粒大小为27μm,拉伸后无明显吕德斯带应变缺陷。冷轧变形为45%,330℃/2h完全退火后板材具有高的成形性能和表面应变质量的综合性能。     

受热不均匀对低碳钢SAE1010板材组织及成形性能的影响

为了研究退火过程受热不均匀对板材组织及成形性能的影响规律,对热轧态SAE1010低碳钢板进行冷轧及连续退火,分析热轧态、冷硬态及退火态钢板边部和芯部的显微组织,分别对退火态钢板边部和芯部试样进行拉伸和折弯试验。结果表明,热轧态试样少量岛状珠光体分布在铁素体晶界处,边部组织晶粒尺寸小于芯部,珠光体中部分片层渗碳体退化为球状。冷硬态板材组织沿轧制方向呈现明显的晶粒破碎特征,退火态边部组织存在较多的大晶粒和粒状渗碳体团,芯部组织较为均匀细小。退火态板材芯部材料伸长率高于边部而强度低于边部,经180°折弯后芯部钢板无开裂而边部出现裂纹。退火温度均匀性对于SAE1010低碳钢板组织和性能具有重要的影响。     

冷、热加工工艺对ODS MGH 956合金板材再结晶行为的影响

以氧化物弥散强化的MGH 956合金由不同冷、热轧制工艺加工出的不同厚度的板材作为研究对象,探讨了经不同的再结晶退火工艺处理后该合金的组织.结果表明MGH 956合金板材的再结晶是否充分、完全再结晶的退火温度和保温时间以及再结晶的晶粒尺寸均与最后一个退火周期完成后冷、热轧制过程的工艺参数有非常直接的关系.变形温度越低、变形量越大,板材充分实现再结晶的温度越低、保温时间越短,晶粒尺寸也越大.而再结晶的晶粒形貌则主要取决于所采用的变形加工的方法和方式.     

再结晶退火对SPCC钢板组织和深冲性能的影响

通过实验室模拟工业罩式炉再结晶退火工艺,研究了退火温度和保温时间对SPCC钢板组织和深冲性能的影响,分析了退火后铁素体晶粒饼形度与深冲性能的关系。结果表明:随退火温度升高和保温时间延长,铁素体晶粒尺寸逐渐增大,同时深冲性能明显改善;700℃、保温4 h后晶粒尺寸和深冲性能再无明显变化。再结晶退火后铁素体晶粒饼形度与深冲性能有良好的对应关系,晶粒饼形度可以作为钢板深冲性能的判据之一。     

异速比对异步轧制AZ31镁合金板材组织和织构的影响

采用不同异速比对AZ31镁合金板材进行异步轧制,并将轧后样品进行显微组织和X射线衍射分析,研究异速比对镁合金板材组织和织构转变的影响.结果表明:异速比的变化对晶粒形貌影响较大但晶粒细化效果不明显;当异速比为2.800时,板材内出现了长条晶粒;快速辊侧{0002}基面织构强度高于慢速辊侧,且板材两侧表面{0002}晶面的偏转方向相反;异速比对基面织构的强度影响显著,随着异速比的增大,基面织构的强度先增加后下降.这种特殊的织构变化与异步轧制过程中沿厚度方向引入的剪切变形有关.     

退火工艺对GH4169合金带材组织和力学性能的影响

为解决GH4169合金带材国产化制备工艺不成熟导致的组织及性能控制不稳定问题,对厚度为0.4 mm的GH4169合金带材的热处理工艺进行研究。讨论了不同退火温度、不同保温时间对带材金相组织、力学性能的影响,结果表明,退火温度对带材显微组织和力学性能存在显著影响,随着退火温度的提高,合金带材晶粒尺寸增大,同时合金抗拉强度、屈服强度和硬度呈下降趋势,而伸长率呈升高趋势;适当缩短保温时间可以使晶粒尺寸均匀,并起到细化晶粒的作用,与此同时,合金力学性能表现出抗拉强度、屈服强度和硬度增大,同时伸长率呈下降趋势。综合分析组织及性能,0.4 mm的GH4169合金带材最佳退火工艺为退火温度1 050 ℃、保温时间1.5 min,在该工艺下带材的晶粒度为8.5级,抗拉强度为870.5 MPa,屈服强度为389.5 MPa,伸长率为51.5%,维氏硬度为204HV1。     

ZK60合金粉末烧结和热挤压后的组织与性能

采用雾化法制得ZK60合金粉末,并用掺胶法制备ZK60合金棒材,研究热挤压后ZK60合金的微观组织、相组成及力学性能.结果表明:合金粉末主要由α-Mg固溶体构成,呈枝晶与等轴晶混合组织,晶粒尺寸5～10μm;在后续热挤压过程中粉末之间结合良好,晶粒进一步细化,同时合金基体中大量析出MgZn_2球形纳米颗粒;经T5(175℃保温12h)热处理后,析出相密度呈增加趋势.挤压变形后材料的屈服强度(σ_(0.2))、最大抗拉强度(σ_(UTS))和伸长率(δ)分别为286.3MPa、337.7MPa及5.6%;随后T5处理可进一步提高强度((σ_(0.2))=300.1MPa,σ_(UTS)=340.5 MPa),增加塑性(δ=12.3%).     

烧结温度对内燃机用TiZrVMo高熔合金组织和力学性能的影响

运用放电等离子烧结方法(SPS)制备TiZrVMo合金,并通过控制不同的烧结温度获得了不同力学特性与组织结构的试样。测试结果表明,对合金烧结处理后其基体中形成了包含BCC与FCC两种晶体结构,BCC组织形成了比FCC组织更高的衍射峰。当烧结温度增加后,晶粒尺寸呈现增大的现象,塑性先增大后降低。经过1100℃烧结得到的试样压缩屈服强度为1501.4MPa,塑性应变31.4%。随着烧结温度的增加,屈服强度先减少后增加,塑性应变先增大后减小。当烧结温度上升后,合金材料从准脆性断裂逐渐转变为微孔聚集型断裂,之后形成了大尺寸晶粒并发生沿晶断裂的现象,呈现脆性解理断裂的特点。     

热处理对高温钛合金TG6铸造组织及性能的影响

对熔模精铸TG6合金进行了热等静压和退火热处理试验,研究了其铸态、热等静压态和退火态的显微组织和力学性能。结果表明,该合金在铸态下为晶粒粗大的魏氏组织,组织中存在缩松缺陷,合金抗拉强度为871.3MPa,塑性0.8%,合金组织中的疏松缺陷为断裂的裂纹起始源;通过热等静压后该合金抗拉强度及伸长率提高到950.7 MPa和3.7%;经过750℃退火热处理后,组织中β板条部分溶解,并析出(TiZr)6Si3硅化物,合金的室温拉伸延伸率提高到5%以上,强度相对于热等静压未发生明显改变,断口表现为解理断裂。     

热加工对铸造AM50镁合金显微结构和力学性能的影响

采用锻造和等通道转角挤压(ECAP)等技术研究了热加工对铸造AM50镁合金显微结构和力学性能的影响, 以改善该合金的力学性能.结果发现, ECAP对铸造AM50镁合金和锻造AM50镁合金两种显微结构的影响不同, 这是由于两种状态初始晶粒尺寸不同引起的.铸态AM50镁合金晶粒尺寸粗大, 经过ECAP工艺后, 晶界上出现大量平直滑移线;而锻态AM50镁合金经过ECAP工艺后, 晶粒进一步细化, 滑移线痕迹不明显.铸态AM50镁合金经过ECAP工艺后显微硬度从54.5提高到72.3, 锻造AM50镁合金经过ECAP工艺后显微硬度从60.3提高到81.9.铸造AM50镁合金经过锻造及ECAP工艺热加工后力学性能抗拉强度提高到320 Mpa, 同时延伸率保持在35%以上.     

超声处理对AZ80镁合金组织与性能的影响

通过OM、SEM及阿基米德法等手段,研究超声处理对AZ80镁合金凝固组织、密度和力学性能的影响。结果表明:610℃超声处理可以降低晶粒尺寸,减少枝晶数量。经过超声处理后,合金密度由1.770g/cm3升至1.805g/cm3,抗拉强度由138MPa升高到170.5MPa,延伸率由2.5%提高为4.0%。     

Grain coarsening in semi-solid state and tensile mechanical properties of thixoformed AZ91D-RE

For thixoforming to be possible,the microstructure of the starting material must be non-dendritic,which can be obtained by the strain induced melt activation(SIMA)route.Based on the SIMA route,as-cast AZ91D alloy with the addition of yttrium was deformed by cyclic closed-die forging(CCDF).Microstructure evolution of CCDF formed AZ91D-RE alloy during partial remelting were investigated.Furthermore,the mechanical properties of thixoformed AZ91D-RE magnesium alloy components were also studied.The results showed that prolonged holding time resulted in grain coarsening and the improvement in degree of spheroidization.The coarsening behaviour of solid grains in the semi-solid state obeyed Ostwald ripening mechanism.The coarsening rate constant of CCDF formed AZ91D-RE during partial remelting was 324 um3/s at 550℃.The value of yield strength,ultimate tensile strength and elongation to fracture of four-pass CCDF formed AZ91D-RE magnesium alloy were 214.9,290.5 MPa and 14%,respectively.Then the four-pass CCDF formed alloys were used for thixoforming.After holding at 550℃ for 5 min,the values of yield strength,ultimate tensile strength and elongation to fracture of thixoformed component were 189.6 MPa,274.6 MPa and 12%,respectively.However,prolonged holding time led to remarkable decrease in mechanical properties of thixoformed components.     

Corrosion and mechanical properties of AM50 magnesium alloy after being modified by 1 wt.% rare earth element gadolinium

In order to improve the corrosion and mechanical properties of AM50 magnesium alloy, 1 wt.% Gd was used to modify the AM50 magnesium alloy. The microstructure, corrosion and mechanical properties were evaluated by X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM), energy dispersive spectroscopy(EDS), electrochemical and mechanical stretch methods. The results indicated that β-Mg17Al12 phase decreased and Al2Gd3 and Al0.4GdMn1.6 phase existed after Gd addition. Because of the Gd addition, the grain of AM50 magnesium alloy was refined significantly, which improved the tensile strength of AM50 magnesium alloy. The decreasing of β phase improved the corrosion resistance of the magnesium alloy. The fracture mechanism of the Gd modified AM50 magnesium alloy was quasi-cleavage fracture. The corrosion residual strength(CRS) of AM50 magnesium alloy was improved after 1 wt.% Gd addition.     

可溶性镁合金的制备及其性能

针对传统可溶性压裂球材质存在的缺点,采用铸造法制备性能优异的可溶性镁合金,系统研究了铝含量对可溶性镁合金组织、溶解性能及力学性能的影响.结果表明:可溶性镁合金组织由α-Mg和β-Mg₁₇Al₁₂相组成,随着铝含量的增多,组织中β-Mg₁₇Al₁₂相数量增多,呈连续网状分布于α相晶界处,并且α晶粒也变得粗大.可溶性镁合金在氯化钾（KCl）溶液中可自行溶解,且随KCl浓度的升高,溶解速率变大,在质量分数为3%的KCl中溶解性能最佳.随着铝含量的增加,可溶性镁合金的溶解速率变大,室温下溶解速率最高可达7.42 mg·h-1·cm-2.溶解产物粒度分析结果显示,中值粒径D₅₀为38.691 μm,溶解产物物相为Mg₁₇Al₁₂和Mg （OH）₂.可溶性镁合金的抗压强度最高可达430 MPa,变形量为3.0%时试样断裂,随着铝含量的增加,可溶性镁合金的塑性降低.