退火工艺对AZ31镁合金组织及耐磨性能的影响

通过对AZ31镁合金采用不同的退火工艺,利用金相显微镜观察、摩擦磨损试验,研究了不同退火工艺对AZ31镁合金显微组织和耐磨性的影响。结果表明,最佳的退火工艺为280 ℃×80 min。此条件下会形成再结晶组织,使晶粒细化,从而改善耐磨性,材料的耐磨性与前工艺相比,有明显提高。     

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。     

AZ31镁合金挤压棒退火组织和织构的演变

试验研究了退火温度对AZ31镁合金挤压棒组织和织构的影响.结果表明:铸态镁合金挤压后,初始强点织构向(80°,90°,0°)面聚集,主要织构组分强度提高.对热挤压后的AZ31镁合金进行退火,可以细化晶粒,使组织均匀,300℃退火时平均晶粒尺寸5μm为最小;随着退火温度的升高,形变织构(80°,90°,0°)逐渐减弱,再结晶织构(0°,90°,0°)和(90°,55°,0°)逐渐增强,300℃退火之后二者均被弱化,400℃退火之后取向分布漫散度增大.     

退火工艺对AZ31镁合金组织与性能的影响

研究了热处理工艺对AZ31镁合金轧制板材的显微组织和力学性能的影响。试验表明，AZ31镁合金轧制板材在退火过程中发生了静态再结晶现象，200℃时可以观察到再结晶现象，再结晶温度为200～250℃。分析了退火温度和退火时间对合金显微组织、晶粒尺寸、硬度以及力学性能的影响规律。     

热轧及退火处理对AZ31镁合金板材组织的影响

采用单向轧制的方法制备了AZ31镁合金板材,分析了不同轧制温度、道次变形量等工艺参数对组织性能的影响规律.研究结果表明,在多道次轧制时,当轧制温度为400℃,单道次变形量为25%时,所得到的AZ31镁合金板材经过热处理后的晶粒细小且均匀,板材平均晶粒尺寸达到6 μm;当轧制温度为400℃,单道次变形量为35%时,得到的板材平均晶粒尺寸为10μm.在轧后热处理时,当热处理温度低于150℃,且保温时间为30 min的情况下,轧制板材再结晶不完全;当热处理温度在250～300℃之间时得到的板材平均晶粒尺寸为5μm;当热处理温度超过350℃时轧制板材再结晶组织粗大而且孪晶组织消失.当热处理温度为320℃,且保温时间为15 min时,开始发生再结晶,再继续增加保温时间到120 min时对组织没有明显影响.     

挤出和退火工艺对AZ31镁合金组织和织构的影响

研究了挤压比、挤压温度及电场退火对AZ31镁合金组织和织构的影响。结果表明：挤压比达到16时动态再结晶基本完成,挤压比为25时形成平均晶粒尺寸为7.3μm的均匀组织;随着挤压比由小到大,以{01^-10}面织构为代表的变形织构由增强到减弱;而{02^-21}、{12^-3^-1}面的再结晶织构由弱到强;提高挤压温度,有利于合金元素扩散和动态再结晶,阻碍低温析出物Mg17Al12和MnAl的不连续析出,组织趋于均匀,织构组分由低温变形的{01^-10}面织构向高温变形的{06^-61}面织构转变;电场退火推迟了再结晶进程因而抑制再结晶晶粒长大,增加了退火织构的漫散度。     

Y及退火工艺对AZ31镁合金板材组织和性能的影响

研究不同稀土Y含量及不同退火工艺对温轧工艺条件获得的AZ31B变形镁合金薄板材的再结晶行为、显微组织和力学性能的影响;探讨优化Y元素含量及退火工艺来提高变形镁合金板材的组织和性能,从而获得高强韧、高成形性镁合金板材.结果表明:稀土Y元素含量在1％左右,退火温度为300 ～350℃、退火时间约为1h时,变形镁合金的强韧性配合最好,板材具有较好的综合力学性能.     

退火处理对AZ31B镁合金组织及力学性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜以及单轴拉伸试验研究了具有双峰晶粒尺寸分布的轧制态AZ31B镁合金退火过程中退火温度及保温时间对再结晶组织和力学性能的影响.结果 表明,在150℃退火后静态再结晶发生不完全,保温480 min在室温下沿轧制方向上的抗拉强度可达276 MPa,屈服强度可达176 MPa,提高了镁合金的强度.而在3...     

退火处理对AZ31B镁合金板材组织与性能的影响

沿板材不同挤出方向截取试样,研究了不同退火工艺条件下AZ31B镁合金板材的组织和力学性能.结果表明,AZ31B镁合金挤压态板材相组成以α-Mg为主,带有部分Al2Mg相.由于挤压变形使板材形成了平行于板平面的(0001)基面织构,造成板材的力学性能各向异性,其中以板材挤出方向呈90°的试样综合力学性能最高,其抗拉强度为274.3 N/mm2,伸长率为14.5%.退火处理过程中形成的再结晶组织,使晶粒得到细化,改善了材料的力学性能,其中以取样角度为0°的试样力学性能改善最为显著.此外,退火处理能使板材的断裂特征由供应态的脆、韧性混合断裂向韧性断裂转变.     

AZ31镁合金热成形及退火过程的组织与织构

研究了热轧板及不同挤压比的热挤压棒的组织和织构特征 ,确定了热挤压时 <110 0 >织构随应变的加大取代 <112 0 >织构的原因。分析了退火对热成形组织及织构的影响 ,确定了 <110 0 >织构的消失与残余形变晶粒再结晶的联系。估算了退火时两类样品的平均晶粒长大速度并讨论了其与织构的关系。综合分析表明 ,AZ31镁合金热成形后总产生较强的织构 ,织构提高了热成形后的力学性能。高温退火虽使织构减弱 ,但伴随晶粒的明显长大。     

AZ31镁合金轧制板材在退火处理中的组织性能演变

研究了AZ31镁合金轧制薄板经200～400℃退火5～240 min后的组织性能演变.通过金相组织、显微硬度、室温力学性能及拉伸断口等测试技术,分析了其组织性能的变化.结果表明,AZ31镁合金轧制板材在250℃以上退火过程中的显著组织变化在几分钟内就已经发生,250℃退火10 min组织出现明显的静态再结晶组织;400℃退火在5 min内已经基本完成再结晶;发生再结晶的退火温度存在临界值,在200℃以下退火,即使经过240min也不能完成再结晶.低于350℃退火,完成再结晶后,在一定的时间内晶粒长大较慢,退火240 min后晶粒尺寸为7～8 μm.轧制态AZ31镁合金板材的室温拉伸断口为准解理断裂,退火处理使板材的延性大大改善,断口呈韧性断裂.300℃×120 min退火后AZ31镁合金薄板的综合性能较好,抗拉强度为297.1 MPa,断裂伸长率为23.98%.     

Nd对AZ31镁合金微观组织与力学性能的影响

研究了Nd对AZ31镁合金微观组织和力学性能的影响.结果表明:Nd在AZ31合金中的吸收率达95%,Nd加入AZ31合金中形成了Al2Nd和Mg12Nd金属间化合物,Nd使合金的平均晶粒尺寸减小,力学性能提高.含Nd的AZ31合金铸态抗拉强度、屈服强度和伸长率值分别为245 Mpa、171 Mpa和9%.     

均匀化退火工艺对铸态AZ80镁合金组织与性能的影响

研究了均匀化退火工艺对AZ80镁合金组织和性能的影响,用扫描电镜对铸态和均匀化退火后试样室温拉伸断口进行了分析。结果表明,均匀化退火能有效消除枝晶偏析、改善材料的组织和力学性能。确定390℃×16 h均匀化退火为合金的最佳处理工艺。冷速的快慢造成析出沉淀相形貌和数量差异,引起合金力学性能不同。冷速越大,硬度和强度越高,而伸长率越小。铸态试样室温拉伸断口为准解理断裂加少量剪切断裂,经均匀化处理后断裂方式由沿晶断裂转变为穿晶断裂。     

热挤压工艺对AZ31镁合金组织与力学性能的影响

在不同挤压条件下对AZ31镁合金进行了热挤压试验,并对挤压前后材料组织与力学性能的变化进行了分析.研究结果表明,AZ31镁合金热挤压时发生了动态再结晶,材料组织比铸态时细化,力学性能大幅度提高;AZ31镁合金挤压后的组织及力学性能受挤压温度及冷却方式影响,在本试验范围内,AZ31镁合金在623 K挤压后空冷得到的组织均匀细小,力学性能良好.     

稀土Y对AZ31镁合金金相组织和力学性能酌影响

研究了稀土元素Y对AZ31镁合金金相组织和力学性能的影响。结果表明：当稀土添加量为0．6％～0．9％时，仅（Mg）基体晶粒变细，并且加入量为0．9％时得到更细化的组织，13相（Mg17Al12）在晶界由连续网状变为断续弥散状分布，由于α（Mg）基体晶粒的细化和p柏形貌的改善，合金的力学性能有提高；当稀土添加量为1．2％时，α（Mg）基体晶粒显著粗化，β相（Mg17Al12）内部出现针状和圆盘状的第二相，力学性能下降。     

ECHE挤压对AZ31镁合金组织和性能的影响

提出了等通道螺旋转角挤压(equal channel helix angular extrusion,ECHE)变形方法,采用Deform-3D平台的有限元模拟、OM、SEM、TEM、拉伸试验等方法,研究了ECHE制造AZ31镁合金轻质螺栓坯料的挤压工艺、温度场、合金流动情况、组织和性能。结果表明:在变形温度为380℃,挤压速度为3mm·s-1时,合金变形均匀,不易出现挤压缺陷;等通道螺旋转角挤压变形可以显著细化AZ31镁合金晶粒;其挤压过程中晶粒细化机制为晶粒破碎和动态再结晶;挤压后的平均晶粒尺寸为3～5μm,且合金晶粒大小均匀;力学性能较铸态大幅度提高,室温抗拉强度和屈服强度分别由209和104MPa提高到286和165MPa,延伸率由11%提高到26.4%,拉伸断口呈现为韧窝断裂和准解理断裂的混合特征。     

稀土元素对AZ31镁合金组织和力学性能的影响

研究了稀土元素钕、铈、镧三种元素对AZ31镁合金组织和力学性能的影响。结果表明：随着稀土含量的增加AZ31镁合金的组织得到细化,相应的力学性能也得到了提高。原因是加入稀土元素以后,镁合金中的β相（Mg17Al12）在晶界由连续网状变为断续弥散状分布,由于α（Mg）基体晶粒的细化和β相形貌的改善,合金的力学性能得以提高。     

Mechanical Characteristics of Superplastic Deformation of AZ31Magnesium Alloy

As the lightest constructional metal on earth, magnesium (and its alloys) offers a great potential for weight reduction in the transportation industry. Many automotive components have been already produced from different magnesium alloys, but they are mainly cast components. Production of magnesium outer body components is still hindered by the material’s inferior ductility at room temperature. Magnesium alloys are usually warm-formed to overcome this problem; however, it was observed that some magnesium alloys exhibits superior ductility and superplastic behavior at higher temperatures. More comprehensive investigation of magnesium’s high temperature behavior is needed for broader utilization of the metal and its alloys. In this work, the high temperature deformation aspects of the AZ31B-H24 commercial magnesium alloy are investigated through a set of uniaxial tensile tests that cover forming temperatures ranging between 23 and 500 °C, and constant true strain rates between 2 × 10⁻⁵ and 2.5 × 10⁻² s⁻¹. The study targets mainly the superplastic behavior of the alloy, by characterizing flow stress, elongation-to-fracture, and strain rate sensitivity under various conditions. In addition, the initial anisotropy is also investigated at different forming temperatures. The results of these and other mechanical and microstructural tests will be used to develop a microstructure-based constitutive model that can capture the superplastic behavior of the material. This article was presented at the AeroMat Conference, International Symposium on Superplasticity and Superplastic Forming (SPF) held in Seattle, WA, June 6–9, 2005.     

Effect of Friction Stir Processing on Microstructure and Mechanical Properties of Cast AZ31 Magnesium Alloy

对铸态AZ31镁合金进行单道次和双道次搅拌摩擦加工,对其微观组织和力学性能进行研究.结果表明:铸态AZ31镁合金搅拌摩擦加工后,共晶网状β-Mg17Al12相破碎并发生固溶,微观组织显著细化和均匀化.AZ31镁合金母材和单道次搅拌摩擦加工后的试样没有择优取向,而双道次搅拌摩擦加工后的试样存在择优取向,其(0002)基平面与试样表面平行.单道次和双道次搅拌摩擦加工后试样的抗拉强度分别提高了43和82MPa,延伸率提高了4.3％和11.9％.搅拌摩擦加工后试样的拉伸断口表现为韧性断裂特征.     

稀土Ho对AZ61合金显微组织及力学性能的影响

采用OM、XRD、SEM、EDS和高温拉伸试验机研究了不同Ho含量对AZ61合金的微观组织与力学性能的影响。结果表明,加入Ho能够细化基体组织,使β-Mg17Al12相由连续的网状变为断续的岛状和鱼骨状,但是加入量超过1.0%时,β相有重新结网的倾向,同时基体也有粗化的趋势。同时从基体中逐渐析出花瓣状的相,可以判断该相为Al-Mn-Ho的三元相。Ho的加入促进Al-Mn相的析出从而转化为三元相,随Ho的加入该相逐渐增多,并均匀分布在基体中和晶界处。同时随着Ho含量的增加,常温和高温下的力学性能都有了一定的改善。分析可知合金的抗拉强度σb、延伸率δ和韧性都在加入Ho量为1.0%时达到最大值分别为207.88 MPa、13.22%、11.5 J/cm2。当Ho含量为1.5%时合金的硬度达到了峰值为68.9 HB。当Ho加入量为1.0%时高温性能效果最佳,强度和延伸率分别为128 MPa、13.2%.