磁场作用下合金元素在AZ31镁合金中的分布

研究了镁合金AZ31分别在无磁场及磁场作用条件下凝固的微观结构及合金元素的分布；对凝固过程中磁场的分布进行了数值模拟。结果表明，与无磁场处理凝固的镁合金组织比较，镁合金AZ31的凝固过程在磁场作用条件下合金元素在晶界上和晶内的分布有较大的变化，在较强静磁场作用下聚集在晶界上的共晶体组织明显减少，共晶组织形成的网络变得不连续，同时在晶内和晶界附近出现了大量近似球状的共晶质点，提高了合金元素在晶内的固溶度，有利于改善镁合金的综合性能。     

静磁场作用下镁合金AZ61凝固过程研究

AZ61是典型的变形镁合金，是具有优越性能的金属材料，但仍有很多方面还有待研究。对镁合金AZ61在静磁场作用下的凝固过程进行了研究，并且与无磁场作用下AZ61的凝固过程进行了比较。结果表明，在施加静态磁场条件下镁合金的液相线温度和固相线温度均有较大幅度的改变，液固区间有增大现象；同时，静磁场显著净化了镁合金组织，夹杂物数量显著减少，并且夹杂物的形状从正常的“爪”形转变为“球”形，减少了夹杂物对镁合金性能的不良影响。     

温变形对AZ31镁合金组织的影响

对铸态AZ31 镁合金在210℃温变形时的组织演变和力学性能进行分析,为进一步开发镁合金的成形工艺提供实验依据.     

EBSD探究脉冲电流作用对AZ31镁合金微观结构的影响

借助扫描电子显微镜中电子背散射衍射技术探究了脉冲电流作用次数对样品内部晶粒取向的影响,通过对不同样品微取向差分布的统计系统研究了脉冲电流作用次数对AZ31镁合金微观结构的影响.研究结果表明,脉冲电流作用过程中晶粒发生转动,尤其随作用次数增加,晶粒尺寸分布变得更加均匀.晶粒取向差图分析可知,脉冲电流作用后随作用次数的增加,样品中大角度取向差的晶粒增多,同时伴随着拉伸孪晶增多.     

高温轧制对AZ31B镁合金组织和性能的影响

研究了高温轧制工艺对AZ31B镁合金微观组织、织构以及性能的影响规律.在轧制状态下,随着轧制温度从450℃升高至525℃,合金组织内部动态再结晶逐渐增多,孪晶数量不断减少,同时组织的均匀性也得到了改善,基面织构强度也呈下降的趋势.经350℃保温60min退火之后,合金板材内部发生了完全再结晶,孪晶组织消失,显微组织更均...     

AZ31变形镁合金性能与组织的研究

对商业化的AZ31B和AZ31D变形镁合金挤压后的型材进行取样,对其拉伸性能、断口形貌和金相组织进行了观察。结果表明：挤压后的镁合金发生了动态再结晶,生成了细小的等轴晶粒,从而提高了材料的强度和塑性加工性能,其中AZ31D镁合金的塑性提高得更大。在此基础上进一步对镁合金的变形机制进行探讨。     

Y对AZ31镁合金晶粒细化作用的研究

通过在AZ31镁合金中加入稀土元素Y,采用金相分析、SEM、EDX、XRD等手段,研究Y对合金的晶粒细化效果,井通过拉伸实验以及断口分析,考察了晶粒细化效果对材料力学性能的影响,并对细化机理进行了探讨。结果表明,AZ31合金中添加微量稀土元素Y,晶粒可明显细化为均匀细小的等轴晶,由未细化的400μm细化至40～50μm,合金的力学性能得到提高。Y与合金中的Al结合生成高熔点、高热稳定的稀土相Al2Y,造成凝固过程中固液界面前沿成分过冷度增大,是稀土元素细化镁合金晶粒的主要原因。     

TIG焊接热循环对AZ31B镁合金硬度的影响

以AZ31B镁合金为研究对象，采用TIG焊方法进行焊接，考察了焊接热循环对镁合金的硬度的影响。测量、比较、分析了焊缝、热影响区、母材的硬度。结果表明，表面处理过程（研磨、抛光、侵蚀液体及工艺等）对镁合金硬度的影响很大，直接影响到“焊接工艺-硬度”之间关系。与母材相比，由于焊缝的冷却速率高，组织细小，硬度较高。热影响区的组织虽比母材粗大，但硬度与母材相近。焊缝区不同部位的硬度存在一定差异。     

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%。     

喷射沉积AZ31镁合金微观组织与力学性能

采用喷射沉积方法制备了AZ31镁合金沉积柱坯,利用热轧作为后续加工,研究了镁合金的组织变化及材料的性能.实验结果表明:沉积态合金组织均匀,晶粒细小(平均晶粒尺寸约为20μm);热轧变形的致密化过程、动态再结晶以及退火再结晶使合金具有良好的组织结构和力学性能;轧制态试样断口呈现为脆性解理断裂方式,退火态试样断口则表现为脆性和韧性断裂混合机制.     

热处理对含Y元素AZ31镁合金板材组织和性能的影响

对含Y元素AZ31镁合金板材进行退火处理后的组织和性能进行了研究.结果表明:随着退火温度的升高,镁合金晶粒尺寸逐渐增大,力学性能略有提高然后降低;退火时间对镁合金晶粒尺寸影响不大;在300℃下退火1 h后板材性能达到最佳,抗拉强度为255 MPa,屈服强度为170 MPa,延伸率为24%;经过热处理后镁合金断裂方式为准解理断裂和韧性断裂的复合形式.     

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.     

AZ31镁合金微区电偶腐蚀的数值研究

结合水平集函数方法及移动网格技术,利用有限元法模拟分析了离散型β相分布和连续型β相分布的AZ31镁合金在NaCl溶液中的腐蚀行为,通过解Nernst-Planck方程得到腐蚀过程中AZ31镁合金/NaCl界面的电势、氯离子及镁离子浓度分布,并通过扫描离子选择性电极实验验证了此模拟方法的可行性.模拟分析表明,当β相离散分布在α相周边时,在与β相相邻的α相区域腐蚀速率最快,形成腐蚀缩颈坑,坑内氯离子富集,进一步加速了α相的腐蚀,最终β相逐渐脱离合金进入溶液;当β相连续分布在α相周边时,α相不断被腐蚀,最终α相全部溶解而只剩β相,求解随即停止.扫描离子选择性电极实验结果表明此模拟模型可以对镁合金的电化学腐蚀进行较好预测和判断.     

稀土Nd对AZ 31镁合金铸态组织和力学性能的影响

利用气氛电阻炉制备了AZ 31-xNd合金(x=0.05%,0.1%,0.2%,0.4%,0.6%),采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和电子能谱分析仪(EDS)对不同Nd含量的实验合金进行了显微组织观察和分析,结果发现,Nd在AZ 31-xNd合金中形成了Al_3Nd和Mg_(12)Nd相,这些含Nd相导致AZ 31镁合金在凝固过程中的晶粒细化,从而提高了AZ 31镁合金的铸态室温力学性能,随着Nd含量的增加,合金的铸态室温抗拉强度极限和延伸率均先升高后降低.     

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.     

异步轧制对AZ31镁合金静态再结晶及晶粒细化的影响

研究了AZ31镁合金薄板在异步轧制过程中,异速比、压下率及退火工艺对其退火晶粒尺寸的影响.结果表明:适当提高轧制异速比和道次压下率能够显著细化晶粒,但是异速比过高时,轧辊与轧件会产生相对滑动,细化晶粒效果降低,其中异速比为1.3时,细化晶粒效果最佳;剪切作用使镁合金中孪晶数量及分布均匀程度提高,位错缠结被\     

AZ31镁合金的热变形加工图及其应用

为了确定AZ31镁合金轧制工艺参数,利用Gleeble-3500热模拟试验机进行热压缩试验以测试其热变形行为,并根据动态材料模型理论得到其热加工图.当变形温度为380~400℃、应变速率为3~12 s^-1时,功率耗散效率大于30%,属于动态再结晶峰区;在该区域进行异步轧制变形退火处理后得到平均晶粒直径为2.3μm的细晶组织,抗拉强度为322.7 MPa,延伸率为19.6%.当应变速率大于15 s^-1时,属于流变失稳区,250~300℃低温加工时合金的塑性显著降低,350~400℃高温加工时合金出现混晶组织.