AZ31镁合金热变形流动应力的神经网络研究

采用近等温压缩试验获得AZ31镁合金变形温度在550～750K,应变速率为0.01～10 s-1条件下的流动应力.采用BP神经网络原理,建立了ZA31镁合金流动应力与工艺条件的神经网络模型,对在不同变形温度、应变速率和真应力下获得的流动应力实验数据进行训练.结果表明,实验值与预测值的误差很小,误差均在5％以内,为进一步研究AZ31镁合金相关性能与工艺条件的制定提供切实可行方法.     

AZ31镁合金热变形流动应力预测模型

采用近等温单轴压缩实验获得了AZ3l镁合金变形温度为523 723 K,应变速率为0.01—10 s^-1条件下的流动应力,分析了变形温度和应变速率对流动应力的影响规律.结果表明,AZ31镁合金变形过程中发生了动态再结晶,523 K时形成细小组织;而723 K时动态再结晶和长大的晶粒沿径向拉长.考虑实验过程塑性变形功和摩擦功引起的温度升高,在高应变速率条件下采用温度补偿修正了流动应力.在此基础上,建立了基于双曲正弦模型的峰值流动应力和统一本构关系,该模型利用材料参数耦合应变来描述流动应力的应变敏感性,进一步获得了合金热变形过程中流动应力与变形温度、应变速率和应变的定量关系.采用该本构关系模型预测流动应力具有较高的精度,预测值与实测值相关系数为0.976,平均相对误差为5.07%,实验条件范围内预测的流动应力与实验值几乎能保持一致.     

单向拉伸试验研究AZ31B镁合金板材的电塑性效应

通过单向拉伸试验研究镁合金 AZ31B 的电塑性效应。为了显示脉冲电流的非热效应,在相同温度下开展两类试验：环境箱中的单向拉伸试验和脉冲电流辅助的单向拉伸试验。此外,对脉冲电流在材料变形过程中引起的温度场进行数值模拟。结果表明,沿材料截面方向温度分布均匀。通过对比两类单向拉伸试验的真应力?真应变曲线,证实了脉冲电流非热效应的存在。通过光学显微镜研究脉冲电流对材料微观组织演化的影响,结果表明：脉冲电流引起的动态再结晶对流动应力的下降起重要作用。最后,提出一个考虑电塑性响应的 AZ31B 流动应力模型,并通过实验进行验证。结果表明：模型预测结果和实验结果吻合较好。     

AZ31镁合金塑性加工研究进展

综述了AZ31镁合金塑性变形理论研究的最新成果;介绍了近年来AZ31镁合金轧制、挤压和锻造等塑性加工技术的研究进展;展望了AZ31镁合金的发展方向,指出应该加强AZ31镁合金基础理论、成形技术和镁基复合材料的研究。     

AZ31镁合金与DP980高强钢的纯电塑性效应实验研究

通过单向拉伸试验研究了AZ31镁合金和DP980高强钢两种轻型材料的电塑性效应,研究表明:AZ31镁合金存在纯电塑性效应,而DP980高强钢不存在明显的纯电塑性效应。通过分析峰值电流密度和频率对AZ31镁合金流动应力的影响规律,在Fields-Backofen模型基础上建立了考虑电塑性效应的流动应力方程,此方程能很好的拟合小变形阶段的流变行为。     

应变影响的AZ31B镁合金流动应力预测模型研究

本文采用热压缩试验获得了铸态AZ31B镁合金高温变形时的流变曲线,分析了变形温度和应变速率对流动应力的影响。结果表明：峰值应变随着应变速率增加和温度减小而增大,减小应变速率、适当提高变形温度对材料的动态回复和再结晶是有利的。利用多元回归分析建立了流动应力预测模型,该模型可以描述流动应力的应变敏感性,经验证发现使用其预测流动应力具有较高精度,相关系数高达0.9926,能较好地描述铸态AZ31B镁合金在热变形过程的流动行为。     

AZ31镁合金超塑性及其变形机制图

在温度为400～440 ℃、应变速率为10-2～10-4 s-1范围内,研究挤压态AZ31镁合金的超塑性.结果表明,当应变速率较高时,颈缩是超塑性断裂的主要原因.温度越高,应变速率敏感指数m值越大, AZ31镁合金的超塑性伸长率越高.当应变速率较低时,空洞扩张是影响超塑性断裂的主要原因,温度越高,超塑性伸长率越低.研究了超塑性变形机理,建立了超塑性变形机制图,结果表明,温度为400 ℃或420 ℃、应变速率较低时,AZ31镁合金的超塑性变形属于溶质拖曳的位错蠕变机制;当应变速率较大时,属于攀移控制的位错蠕变机制.温度为440 ℃时,AZ31镁合金的变形机制符合晶格扩散控制的位错蠕变.     

AZ31镁合金多阶段超塑性变形

开展了多阶段变形的方法对AZ3 1镁合金超塑性性能提升的研究。结果表明 :第一阶段动态再结晶的最佳条件是温度 3 0 0℃、应变速率 1× 10 - 3s- 1 、此条件下变形量为 5 0 %的时候 ,晶粒尺寸约为 10 μm ;在第二阶段 ,实验温度为40 0℃以及应变速率为 10 - 3s- 1 的变形条件下 ,获得最大延伸率 2 82 .1%。     

AZ31镁合金超塑性拉伸载荷失稳的临界应变量

在温度为380～460℃、应变速率为10-3～10-44s-1的条件下,测定了AZ31镁合金超塑性拉伸载荷失稳的临界应变量.结果表明,随着温度升高或应变速率降低,载荷失稳的临界应变量增加,并在载荷-应变曲线上出现稳定最大载荷区.     

AZ31铸造镁合金的塑性流动特征及物理概念的本构关系

利用准静态试验机以及Hopkinson压杆装置对AZ31铸造镁合金在不同应变速率和不同温度下的塑性流动性能进行研究,结合金相显微技术对试验后的试样进行微观分析。结果表明:在低应变速率下,随着温度的升高,AZ31镁合金发生明显的由脆性到韧性的转化,其转化温度为473 K左右;当应变速率增加到1.2×104 s-1时,会发生脆化现象,塑性变形能力变差。基于微观分析,低应变速率下晶体中孪晶的存在是促进材料塑性变形增加的主要因素。而在高应变速率下,动态再结晶和第二相粒子沉淀硬化显著地影响金属的塑性变形。结合系统的试验结果,基于热激活位错机制,建立一种物理概念的塑性流动本构模型,对较高应变速率和不同温度下的流动应力进行模型预测。通过对比,模型预测结果与试验数据吻合较好。     

AZ31B镁合金热拉伸流变应力研究

针对不同加工方法制备的AZ31B镁合金薄板,利用热拉伸试验机和金相显微镜对其在不同温度和变形速率下的流变应力进行了实验研究。结果表明,变形温度和变形速率对热拉伸时镁合金的流变应力有显著影响,峰值流变应力随应变速率的降低和变形温度的升高而降低。峰值流变应力随板材的厚度增加而发生变化,低温时厚度效应较为明显。退火处理对冷轧板的峰值流变应力影响较小,冷轧板可直接用于热加工成形。峰值流变应力变化规律:挤压板>热轧板>冷轧板。     

AZ31镁合金的中温流变失稳特征

通过Gleeble高温热模拟实验,采用加工图理论分析了AZ31镁合金在中温变形过程中的流变失稳特征.结果表明:AZ31镁合金在250℃进行塑性变形时,应变速率不同将出现不同的变形组织,其规律与一般金属的存在显著差别;在低应变速率(小于0.15 s-1)条件下,显微组织出现大晶粒被细小晶粒包围的"项链"组织特征;当变形量足够大时,塑性变形协调机制不能满足,出现流变失稳,试样开裂;随着应变速率的提高,由于孪生变形机制的激活,大晶粒产生孪生变形,使晶界处的应力集中得到缓解,塑性流变过程逐渐稳定.     

Shear bands in magnesium alloy AZ31

During deformation of magnesium at low temperatures, cracks always develop at shear bands. The origin of the shear bands is the { 1011 } twinning in basal-oriented grains and the mobility of this type of twin boundary is rather low. The most frequent deformation mechanisms in magnesium at low temperature are basal slip and { 1012 } twinning, all leading to the basal texture and therefore the formation of shear bands with subsequent fracture. The investigation on the influences of initial textures and grain sizes reveals that a strong prismatic initial texture of (0001) parallels to TD and fine grains of less than 5 8m can restrict the formation and expansion of shear bands effectively and therefore improve the mechanical properties and formability of magnesium.     

Anticorrosive magnesium phosphate coating on AZ31 magnesium alloy

A novel anticorrosive film with a thickness of approximately 50 μm was successfully coated on an AZ31 magnesium alloy by chemical and low-heat treatments (50 °C). The film was a single-phase system of newberyite (MgHPO₄•3H₂O) having an orthorhombic crystal structure. The corrosion current density of the newberyite film coated on the AZ31 magnesium alloy decreased by more than two orders of magnitude as compared to that of the AZ31 magnesium alloy. The static water contact angle of the newberyite film was less than 10°. The average value of the scratch critical load for the newberyite coating was estimated to be approximately 15 mN.     

镁合金AZ31搅拌摩擦焊塑性流体流动

在AZ31镁合金待焊表面镀一层很薄的铜层来研究塑性材料的流动情况。试验结果表明，搅拌头首先搅动前进面的材料，使它们进入围绕搅拌头旋转和移动的区域；旋转区域的材料运动成螺旋状，在搅拌头的活动区域，材料旋转、前进、下降，而在旋转区域之外，材料向上运动。     

AZ31镁合金板材的冲压性能

通过对异步轧制后的AZ31镁合金板材在杯突试验机上进行冲压试验,以此来研究AZ31镁合金板材的冲压性能.采用热轧态AZ31镁合金板材在异步轧机上进行不同压下率轧制,采取空冷,然后对单道次异步轧制后的板材进行退火处理.对退火处理后的板材切块、打磨,在杯突试验机上进行冲压试验,测量板材的杯突值,通过拉伸试验测得冲压性能指标...     

AZ31镁合金钼酸盐转化膜

利用钼酸盐溶液在AZ31镁合金表面获得棕黄色的转化膜。用扫描电镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）对膜层的形貌和组分进行研究,采用动电位极化曲线测试对膜层的耐蚀性进行研究。结果表明：膜的微观形态由球形颗粒构成,膜层厚度约12 μm,对镁合金的覆盖作用良好;转化膜表层中Mo元素主要以MoO3形式存在,在膜的内部钼主要以MoO2和MoO（OH）2存在,并含有部分MoO3;钼酸盐转化膜在阳极极化过程中发生明显的钝化,腐蚀电位正移683 mV,腐蚀电流密度降低2个数量级,明显提高AZ31镁合金的耐蚀性能。同时对镁合金表面钼酸盐转化膜的成膜机理进行初步探讨。     

AZ31镁合金薄板的焊接

ＡＺ31镁合金具有良好的耐蚀性、导热性 ,并且质量轻 ,具有一定的强度 ,在航空、航天、汽车等领域的应用前景较好 ,但目前国内还没有成熟的ＡＺ31镁合金焊接工艺。根据工程要求 ,我们对ＡＺ31型镁合金薄板进行了焊接工艺试验。1　焊接性分析ＡＺ31镁合金化学成分见表 1。其焊接性不良 ,主要表现在 :(1)化学活泼性强 ,焊接时极易产生氧化镁和氮化表 1　ＡＺ3 1镁合金化学成分 (% )材质Ｍｇ ＡｌＭｎＺｎＣａＳｉＣｕＮｉＦｅ杂质总和ＡＺ3 1余量 2 .5～ 3 .5 0 .2～ 1.0 0 .6～ 1.40 .0 40 .10 0 .0 5 0 .0 0 5 0 .0 0 5 0 .3镁造成焊缝夹渣…