AZ31镁合金动态力学行为实验研究

为研究镁合金的动态力学行为,对AZ31镁合金进行霍普金森压杆（Hopkinson）冲击实验,探讨冲击载荷下AZ31镁合金力学响应及相关规律,结果表明：AZ31镁合金在冲击载荷下有明显的屈服和应变强化现象,合金的最大应力值随着冲击速度不断增加,而动态屈服强度对应变率变化不敏感。此外随应变率的增加,该合金变形能力有一极值。     

酒石酸钾钠对AZ31镁合金电化学行为的影响

为抑制AZ31镁合金在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀,提高其活化性能,用电化学等方法研究酒石酸钾钠(KNa C4H4O6)对AZ31镁合金电化学行为的影响。结果表明:KNa C4H4O6能抑制AZ31镁合金的腐蚀,但极化程度有所增大;当KNa C4H4O6的质量分数为1.0%,AZ31的缓蚀率高达61.2%,自腐蚀电流密度最小(0.005 6 m A/cm2),腐蚀后其表面均匀,且活化性能有所改善;在-1.0 V下合金的电流密度高达41.1 m A/cm2,开路电位Eocp负移程度最大(-1.594 V),活化电位Eact负移程度也最大(-1.30 V)。试验结果为AZ31镁合金作为电极材料提供参考。     

半连铸工艺对AZ31镁合金铸锭组织的影响

用传统的半连续铸造工艺制备90 mm AZ31镁合金圆柱铸锭,利用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)观察并分析不同二次冷却水量和抽坯速度对显微组织的影响规律。结果表明:铸锭内存在大量一次及较发达的二次枝晶;随着冷却水量的增加,冷却速度增大,铸锭组织逐渐变得细小均匀;当冷却水量为58 L/min时达到极值,此后组织不再明显变化。拉坯速度的变化对组织影响不大。且受二次冷却水单向导热的影响,试样的纵截面存在粗大的蔷薇状枝晶和尺寸较长的柱状晶。由于结晶器的相对高度较大,铸锭由内到外的组织有增大趋势。     

NaCl介质中AZ31镁合金的动态电化学腐蚀行为研究

通过自腐蚀电位、电化学阻抗谱以及介质pH值测量研究AZ31镁合金在3.5%NaCl介质中的动态腐蚀行为,用光学显微镜、扫描电子显微镜对腐蚀形貌进行观察,讨论AZ31镁合金的腐蚀机理。结果表明:AZ31镁合金在3.5%NaCl介质中的耐蚀性能较差;腐蚀从局部区域开始,初期以点蚀为主要特征;由于Mg(OH)2等腐蚀产物结构松散、分布不均匀,不能有效阻止腐蚀的发展,致使镁合金表面在较短时间内被严重破坏。     

镁合金动态力学行为研究进展

概述国内外对多晶镁、单晶镁及镁合金在高应变率加载条件下的力学性能及其相应的塑性变形微观机制,说明动态加载条件下镁合金研究的重要性,阐明镁合金在动态力学特性研究领域的缺陷及微观变形机理研究领域的不足之处,指出在将来的研究中应该充分重视研究手段、研究方法以及在准静态研究领域值得借鉴的研究成果,同时展望研究方向的重点。     

挤压AZ31镁合金冷锻变形的组织演化

对挤压态AZ31镁合金进行不同方向的室温冷锻变形,变形量分别为3%、6%、9%、15%和18%。研究变形量对冷锻变形组织中孪晶的形态与分布的影响规律。结果表明:在冷锻变形初期,平行挤压方向的试样,大部分晶粒内部出现大量的{101ˉ2}孪晶;垂直挤压方向的试样,内部少量粗大晶粒内出现{101ˉ2}拉伸孪晶;随着变形量的增加,平行挤压方向试样内部{101ˉ2}孪晶减少,狭长的压缩孪晶增加,垂直挤压方向试样内部压缩孪晶增加。此外,当变形量增加至18%时,两种类型试样的锻造裂纹均主要起源于长条晶界和压缩孪晶界处。     

冷却速度对AZ31镁合金搅拌摩擦点焊接头组织性能的影响

采用空冷、水冷、液氮冷却和液氮/水混合冷却的方法,研究不同表面冷却方式对AZ31镁合金搅拌摩擦点焊接头组织性能的影响。结果表明:随着搅拌摩擦点焊接头表面冷却速度的增加,材料的流动性减弱,钩形曲线的宽度逐渐减小;水冷条件下的搅拌摩擦点焊接头虽然焊核区和热影响区晶粒细小,但热机械影响区部分晶粒长大,而液氮/水冷条件下焊点各区域晶粒都非常细小。液氮/水冷条件下的搅拌摩擦点焊接头综合力学性能最佳。     

变形态AZ80+T5镁合金动态力学行为各向异性研究

为了研究AZ80+T5镁合金轮毂动态力学行为,采用分离式Hopkinson压杆分析了轮辐部位的动态力学性能及其塑性变形机制。结果表明:在高应变率加载条件下,该镁合金表现出较明显的力学性能各向异性;随应变速率的增加,不同取样方向的塑性变形机制也有差异,即加载方向与轮辐径向平行,呈0°时,孪晶的数量呈先增加后减少的趋势;呈45°时,孪晶数量先增加后明显减少,流变曲线形状也由近乎线性到凸形;呈90°时,孪晶数量几乎不变,曲线呈凸形。3个取样方向均表现出正应变率效应,但0°取样方向的应变率效应明显低于其他两个方向。     

钇对AZ91D镁合金组织和力学性能的影响

研究在通氩气下Y精炼剂对AZ91D镁合金组织和性能的影响。试验结果表明,AZ91D镁合金加入Y后,显微组织主要由α-Mg基体相、β相(Mg17Al12)、Al2Y相和Al6Mn6Y相组成。经复合净化处理后的AZ91D镁合金力学性能明显改善,平均抗拉强度由101.88MPa提高到141.91MPa,但延伸率提高不明显。     

AZ31镁合金铸态组织及其退火工艺研究

文中以AZ31合金为研究对象，对其铸锭组织及其退火工艺进行研究．为AZ31镁合金由铸态组织直接塑性变形提供一定的参考依据。     

镁合金AZ31腐蚀性能研究

利用强流脉冲电子束对镁合金AZ31表面进行快速铝合金化处理。分析表面合金化层的显微结构,测量铝合金化前、后镁合金AZ31样品在5%NaCl溶液中的腐蚀性能。测试结果表明,AZ31样品表面约10μm层深范围内的Al元素含量有所增加,合金化层的晶粒细化,加入的Al元素以固溶形式存在。表层铝元素的添加可提高镁合金AZ31的耐蚀性,原始样品自腐蚀电位为-1231mV,极化电阻为0.4531kΩ·cm2,铝合金化样品的自腐蚀电位提高到-669.1mV,对应极化电阻增加到2.202kΩ·cm2,较原始样品的极化电阻提高近5倍。     

混合稀土对AZ80镁合金显微组织和力学性能的影响

利用XRD衍射分析仪、光学显微镜、扫描电子显微镜、万能拉伸试验机、透射电子显微镜等仪器设备研究低含量混合稀土对AZ80镁合金力学性能和显微组织的影响。结果表明:随着混合稀土含量的增加晶粒不断细化,生成的板条相Al11RE3(RE代表Ce和La)也逐渐增加,在热变形过程中阻碍位错和晶界的运动,强化合金的力学性能,其中稀土的质量分数为0.15%的合金具有最佳的力学性能;该合金挤压态下的抗拉强度为320 MPa,屈服强度为221 MPa,伸长率为16%;在175℃时效16 h的条件下,材料达到峰时效,合金性能得到进一步的提高,抗拉强度为354 MPa,屈服强度为246MPa和伸长率为9.4%。     

AZ31B镁合金薄板交流TIG焊接接头组织和性能研究

采用交流TIG焊对2.0 mm厚的变形镁合金AZ31B薄板进行焊接试验,利用扫描电镜、能谱分析、剪切试验对焊接接头的显微组织、元素分布、断口形貌、接头强度等进行分析。结果表明,焊缝区镁元素存在一定的氧化烧损,焊缝剪切强度为21 MPa,剪切强度值较低,焊缝接头断口有明显的河流花样,呈现脆性准解理断裂形式。     

AZ31B镁合金DE-GMAW焊接头组织与力学性能研究

为研究DE-GMAW(双电极气体保护焊)焊接2 mm厚AZ31B镁合金板材时旁路电流对焊缝成型、焊缝显微组织和力学性能的影响,利用光学显微镜和X射线衍射分析技术(XRD)对接头的显微组织、相及相的成分进行分析,同时用维氏硬度试验计和万能试验机对焊接接头的显微硬度和抗拉强度分别进行测量。结果表明:焊缝区主要由α-Mg和β-Mg17Al12两种相组成;旁路电流为160 A时焊缝外观成型良好,没有焊接缺陷,焊缝质量高;随着旁路电流增加,熔宽基本保持不变,熔深逐渐减小,同时焊缝区晶粒尺寸逐渐减小;焊接接头显微硬度逐渐增大,接头抗拉强度呈先增大后减小的变化规律,在旁路电流为160 A时达到最大值。     

AZ31和ZK60变形镁合金阻尼性能的研究

在频率为10 Hz、应变为9.6×10~(-5)~1.45×10~(-2)时,对AZ31、ZK60镁合金室温下的阻尼性能进行研究。结果表明:AZ31、ZK60镁合金阻尼性能可用G-L模型来解析;晶粒细化、析出相增多会阻碍位错运动,使镁合金阻尼性能下降;AZ31镁合金阻尼性能要优于ZK60镁合金,不同热加工态AZ31、ZK60合金的阻尼-应变曲线具有相同特点,表现为铸态合金阻尼性能较优,其次为热变形+T6热处理态、热变形态。     

钇和铈对AZ91D镁合金的组织及力学性能的影响

采用真空熔炼金属型铸造方法,在AZ91D镁合金中添加适量的稀土元素钇和铈,研究钇和铈对AZ91D组织和力学性能的影响规律。结果表明,在AZ91D中添加适量钇和铈可以使合金的组织细化,Mg17Al12第二相分布均匀弥散,提高AZ91D镁合金的力学性能。     

焊接电流对AZ91D镁合金焊接接头组织和性能的影响

采用TIG焊对AZ91D镁合金进行对接焊试验。通过光学显微镜(OM)、拉伸机(TM)和显微硬度测试仪研究焊接电流对试样焊缝显微组织和性能的影响。结果表明:当焊接速度为0.003 5 m/s、焊接电压为15 V,随着焊接电流的增大,焊后试样抗拉强度和伸长率增加;当焊接电流为95 A,焊后试样的抗拉强度达到最大值,为236 MPa,焊后试样强度为母材的93.1%,伸长率最大值为13.5%,提高了95.7%。     

热处理对挤压AZ80镁合金杯形件组织和性能的影响

采用环形通道转角挤压工艺在350℃下制备AZ80镁合金杯形构件,并通过OM、SEM、拉伸试验等手段研究固溶、时效工艺对构件显微组织和力学性能的影响,确定与该新型挤压工艺相匹配的最佳热处理工艺参数。结果表明:成形过程中材料受强剪切应力作用,晶粒细化明显,杯形件壁部强度明显提升;残留共晶相引起应力集中导致伸长率降低;固溶处理有效促进脆性共晶相回溶,提升合金的伸长率;直接时效处理时,在共晶相周围聚集形成β-Mg17Al12析出带,降低合金的协调变形能力,导致时效强化效果不明显;通过固溶+时效处理,晶粒尺寸均匀,β-Mg17Al12相沿晶界均匀析出,合金的强度和塑性均得到明显提高。环形通道转角挤压成形的AZ80镁合金杯形件最佳热处理工艺参数为415℃×1.5 h固溶+175℃×36 h时效。     

环境温度对AZ91D和AM60B镁合金磨损行为影响研究

研究AZ91D和AM60B两种镁合金在不同环境温度下的磨损行为。结果表明,两种镁合金在不同的环境温度下随着载荷的增大,磨损率的变化规律相似,都出现从轻微磨损到严重磨损的磨损转变,且临界转变载荷随着环境温度的升高而提前。在200℃低载荷时,出现超低磨损率的现象,归因于厚的机械混合层的形成。足够的基体强度能有效的发挥机械混合层的作用,但是摩擦热和高温会使基体软化,且变形过程中β相会被打碎形成细小的颗粒,使基体强度降低。低温下,严重磨损是机械混合层和基体共同剥落的结果,高温时是磨损表面严重塑性变形和塑性屈服。