多向锻造对汽车用AZ80镁合金组织及性能的影响

为了改善铸态AZ80镁合金组织和性能,对均匀化处理的铸态AZ80镁合金进行了多向锻造试验,并采用金相分析、EBSD (电子背散射衍射)分析和拉伸试验等方法,进行了显微组织和力学性能的测试与分析。结果表明:与锻造前相比,多向锻造后的AZ80镁合金的平均晶粒尺寸减小了约76μm、抗拉强度增加了66 MPa、屈服强度增加了79 MPa、断后伸长率增大了6%,断裂方式从脆性断裂转变为韧性断裂,多向锻造后合金内部晶粒为细小的等轴晶。因此,多向锻造显著地改善了AZ80镁合金的内部组织、提高了AZ80镁合金的力学性能。     

锻压态AZ80汽车轮毂用镁合金的组织和力学性能研究

为了研究锻压态AZ80汽车轮毂用镁合金的显微组织和力学性能,采用不同的始锻温度和终锻温度进行了合金的锻压试验,并进行了显微组织和室温力学性能的测试与分析。结果表明,当始锻温度为430~510℃、终锻温度为320~400℃时,始锻温度和终锻温度对AZ80汽车轮毂用镁合金的抗拉强度和屈服强度影响较大,对断后伸长率影响较小。合金锻压时的始锻温度和终锻温度分别优选为470和360℃。采用优选的始锻温度和终锻温度时,锻压态AZ80汽车轮毂用镁合金的平均晶粒尺寸达到最小值11.4μm、抗拉强度达到最大值386 MPa、屈服强度达到最大值287 MPa。     

AZ80-0.2Sr-0.15In镁合金锻造组织和性能的研究

在AZ80镁合金中添加合金元素Sr和In,制备了AZ80-0.2Sr-0.15In锻造镁合金,并对其进行了5道次多向锻造。对锻后显微组织、织构、室温和高温力学性能、以及耐腐蚀性能进行了测试与分析。结果表明,采用5道次多向锻造制备的合金平均晶粒尺寸为4.6μm,具有优异的室温和高温力学性能、耐腐蚀性能。与商用铸态AZ80镁合金相比,(0002)基面织构最大值减小73%,350℃抗拉强度提高329%、屈服强度提高532%;腐蚀电位正移203 m V。     

锻压态AZ81镁合金的组织与性能

为改善和提高AZ81镁合金的组织和力学性能,采用不同的始锻温度对AZ81镁合金进行了锻压试验,并进行了组织和力学性能的测试与分析。结果表明:随始锻温度从400℃升高至480℃,试样的平均晶粒尺寸和断后伸长率先减小后增大,而抗拉强度和屈服强度先增大后减小,试样的显微组织和力学性能均先改善后变差。与400℃时锻造相比,始锻温度为440℃时锻造的AZ81镁合金的平均晶粒尺寸减小了9.4μm,晶粒细化,组织得到了极大地改善;抗拉强度和屈服强度分别增大了63和71 MPa,断后伸长率减小了3.9%。因此,AZ81镁合金的始锻温度优选为440℃。     

挤锻复合成形AZ80镁合金的组织与冲击性能研究

采用不同的工艺参数对AZ80镁合金进行了挤锻复合成形,研究了挤压温度、锻压温度对合金显微组织和冲击性能的影响。试验结果表明:随挤压温度、锻压温度增加,AZ80镁合金的平均晶粒尺寸均先减小后增大,冲击韧度均先增大后减小。当挤压温度和锻压温度均为390℃时,AZ80镁合金的平均晶粒尺寸最小,晶粒得到显著细化,冲击韧度最大,韧性最佳,冲击性能最好。挤压温度和锻压温度的升高能够激活和协调镁合金的棱柱滑移系,减小变形的阻力,进而提升镁合金内部组织的塑性变形。挤锻复合成形有利于AZ80镁合金的塑性变形,晶粒的细化和均匀化分布使得裂纹难以产生,而且第二相的分布状态也使得裂纹难以蔓延,因此经挤压后的镁合金韧性较佳。当挤压温度或锻压温度继续上升至420℃后,镁合金内部的强化相晶粒反而增大,冲击韧度变小,冲击性能下降。     

多向锻造AZ80A镁合金的静态再结晶行为

采用实验观察和理论计算相结合研究经多向锻造后AZ80A镁合金等温退火过程中的显微组织演变与再结晶动力学。结果表明:经多向锻造后的AZ80A镁合金在150℃退火处理时,随着退火时间的延长,再结晶晶粒逐渐增多,退火时间为3600 s时,发生再结晶的体积分数约为88%;175℃退火时,合金在1800 s时已经发生了完全再结晶,且有部分晶粒发生长大;200℃退火时,合金在360 s时的再结晶体积分数约为70%,900 s时再结晶晶粒发生长大;250℃退火时,退火360 s后,再结晶晶粒已经发生了部分长大。利用Avrami再结晶动力学方程计算可得到多向锻造态AZ80A镁合金的再结晶激活能为71.48 kJ/mol,合金在150、175、200和250℃退火时再结晶完成的时间分别为4160、1387、485和85.6 s;计算结果与实验结果一致。     

挤压温度对汽车用AZ91镁合金组织与力学性能的影响

利用电子显微镜、扫描电镜、拉伸试验机等研究了不同挤压温度对AZ91镁合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:在320～410℃,AZ91镁合金挤压后发生了不同程度的动态再结晶。与铸态合金相比,不同温度挤压后AZ91镁合金的强度和伸长率均明显提高。370℃挤压的AZ91镁合金晶粒最为细小。390℃挤压的镁合金动态再结晶较为充分。410℃挤压的试样组织晶粒变得粗大且不均匀。370℃挤压的AZ91镁合金综合力学性能最好,抗拉强度、屈服强度、伸长率分别达到346、253 MPa和12.6%。     

挤锻复合成形工艺对AZ81镁合金组织和性能的影响

阐述了一种挤锻复合成形工艺.对AZ81镁合金半连续铸坯固溶处理后挤压,并在400℃下以60%的锻压比锻压,研究了其组织和性能变化.结果表明,挤压态AZ81镁合金具有较细的晶粒组织,第二相Mg17Al12被破碎,以弥散状沿晶界分布,个别呈流线形.其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别较铸态提高了69.9%、63.2%和164.6%;锻压后,晶粒更加细化均匀,脆性相Mg17Al1被再次粉碎,部分融入晶粒内部;其各项力学性能得到较大提高,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别达到229 MPa、337 MPa和15.5%,较挤压态又分别提高了9.6%、8.7%和22.3%;晶粒细化和第二相Mg17Al12分布对AZ81镁合金的性能有着重要影响;从拉伸断口金相SEM上可以看出,铸态AZ81镁合金经挤压和锻压后,断裂单元变小,断口上的韧性部分增多.     

挤压温度对AZ80镁合金组织与力学性能的影响

利用光学显微镜(OM)、万能试验机研究了不同挤压温度对AZ80镁合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:AZ80镁合金经不同温度挤压后,抗拉强度和伸长率均有明显提高。当挤压比20,挤压速度2 mm/s时,360℃挤压的AZ80镁合金抗拉强度和伸长率均达到最大值,分别为367MPa和16.2%,比挤压前试样分别提高了85.4%和138.2%。360℃挤压的合金组织中原始粗大晶粒发生动态再结晶,有大量细小等轴晶产生,晶界处无明显第二相析出;挤压温度达到390℃时,组织中动态再结晶晶粒开始长大。     

挤压工艺对车身用AZ80镁合金组织和性能的影响

采用不同的挤压温度和挤压速度进行了车身用AZ80镁合金的挤压试验,进行了显微组织、织构和力学性能的测试与分析。结果表明:在试验条件下,AZ80镁合金的平均晶粒尺寸、织构最大值先增大后减小,力学性能先减小后增大。与320℃挤压相比,360℃挤压时镁合金平均晶粒尺寸减小39%,织构最大值减小41%,抗拉强度和屈服强度分别增大16%、21%。与1 m/min速度挤压相比,3.5 m/min速度挤压时镁合金平均晶粒尺寸减小37%,织构最大值减小23%,抗拉强度和屈服强度分别增大13%、18%。挤压温度优选为360℃、挤压速度优选为3.5 m/min。     

复合均匀化处理对挤压态镁合金组织与性能的影响

在挤压前分别对AZ80镁合金进行了常规均匀化处理和复合均匀化处理,并进行了挤压态AZ80镁合金的显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的测试与分析。结果表明,与常规均匀化处理相比,复合均匀化处理能显著提高挤压态AZ80镁合金的力学性能和耐腐蚀性能,25℃的抗拉强度增加75 MPa、屈服强度增加87 MPa、断后伸长率增加10.9%;腐蚀电位正移309 mV。     

挤压比对热挤压AZ80镁合金管材组织和性能的影响

选用不同的挤压比对变形镁合金AZ80进行管材热挤压工艺试验研究,对挤压前后材料组织与力学性能的变化进行分析。结果表明,热挤压可以显著细化AZ80镁合金的晶粒,而且随着挤压比的增加,晶粒变得更加细小;增大挤压比也可以提高AZ80镁合金的抗拉强度和屈服强度。结果表明,挤压比为18.2,坯料温度为390℃,模具预热温度为360℃,凹模的半模角为60°～70°,可得到均匀的合金组织和良好的力学性能。     

基于模糊自适应PID控制的汽车用锻压镁合金性能研究

温度控制是锻压镁合金的质量和综合性能极其重要的环节。本文采用模糊自适应PID控制进行了AZ31、AZ81镁合金的锻压实验,并进行了合金的显微组织和力学性能的测试和分析。结果表明:模糊自适应PID控制使锻压AZ31镁合金的抗拉强度达278 MPa,断后伸长率达18.8%,使锻压态AZ81镁合金的抗拉强度达324 MPa、断后伸长率达14.7%。     

锻压变形量对铸锻成形AZ91D镁合金组织与性能的影响

采用铸锻复合一体化成形技术制备了AZ91D镁合金,研究了锻压变形量对AZ91D镁合金组织与力学性能的影响。结果表明,锻压变形量越大,锻压对模具型腔内凝固过程的AZ91D镁合金的强制补缩效果越好,收缩裂纹和缩孔越少,AZ91D镁合金的抗拉强度和伸长率越高。当锻压变形量为2mm时,锻压变形能够完全消除收缩裂纹和缩孔,压实显微组织。当锻压变形量为5mm时,AZ91D镁合金的抗拉强度和伸长率分别为240.3 MPa和4.14%,与未锻压相比,此时AZ91D镁合金的抗拉强度和伸长率分别提高了34.7%和52.7%。     

AZ91D镁合金板材电脉冲轧制工艺研究

利用自主研发的电脉冲轧制设备,对AZ91D镁合金板材进行了电脉冲轧制实验,证明了AZ91D镁合金具有一定的可轧性,并获得了合适的工艺参数。对高能电脉冲和轧制力共同作用下AZ91板材变形量、力学性能及微观组织的变化机理进行了分析,并与常规轧制进行了比较。结果表明,由于电塑性效应的影响,与常规轧制相比,道次累计变形量达到了40%,显微组织变化明显,晶粒明显细化,晶粒和晶界明显拉长,抗拉强度等力学性能有显著提高。     

热挤压AZ80镁合金管材的组织与力学性能

对AZ80镁合金管材的挤压工艺进行研究,对挤压前后材料的组织与力学性能进行分析。结果表明,经过热挤压后,镁合金的晶粒细化,力学性能有较大提高。晶粒尺寸由挤压前铸态的28μm细化到挤压后的4μm,抗拉强度由162 MPa提高到265 MPa,屈服强度由74 MPa提高到180 MPa,伸长率由4%提高到14%。随着挤压比的增加,晶粒细化明显,伸长率和屈服强度增加。对于挤压AZ80镁合金管材,合理的挤压工艺参数：挤压比为18.2,坯料温度为390℃,模具预热温度为360℃,挤压速度为1 mm/s,凹模锥半角为60°-70°。     

Y对AZ61镁合金阻燃及微观组织和力学性能的影响

研究了元素Y对AZ61镁合金起燃点及铸态微观组织和力学性能的影响.结果表明,将适量Y加入AZ61镁合金能提高其起燃点,改善组织,细化晶粒.由于显微组织的改善,合金的室温力学性能得到明显提高.当Y含量为1.5%时,合金的起燃点由556 ℃提高到595 ℃,提高了39 ℃,阻燃效果最好.当Y含量为1.0%时,合金的起燃点由556 ℃提高到592 ℃,提高了36 ℃,阻燃效果较好;同时合金晶粒的细化效果最好,其力学性能也最佳,抗拉强度较AZ61镁合金提高了13.5%,伸长率较AZ61镁合金提高了17.8%.     

多向冷轧对AZ31镁合金板显微组织和力学各向异性的影响

通过显微组织观察和室温拉伸试验研究了多向冷轧和单向冷轧对AZ31镁合金板材显微组织和力学各向异性的影响。结果表明:多向冷轧AZ31镁合金板材产生的孪晶和形变带较单向冷轧多;经过350℃×1 h相同退火后,由于多向轧制合金板的晶粒尺寸更细小均匀,因而综合力学性能比单向冷轧的高,力学各向异性低。     

AZ80镁合金多向锻造变形过程中晶粒取向的演变

用XRD图定性分析了多向锻造变形下AZ80镁合金择优取向的变化.除第4道次外,其余前9道次锻压面均出现明显的基面择优取向,10道次后材料开始呈现随机取向分布.变形温度和变形方式对材料晶粒取向影响较大,适当降低变形温度和采用单向变形方式均能促使锻压面形成强烈的基面择优取向,而道次压下量在本实验中对晶粒取向影响不大.     

建筑用AZ80Ti镁合金液态模锻件组织与性能研究

采用不同的比压对AZ80Ti建筑用新型镁合金进行了液态模锻,并进行了显微组织和力学性能的测试与分析。结果表明:随比压从100 MPa增大至180 MPa,AZ80镁合金液态模锻件强度不断增大,伸长率减小,平均晶粒尺寸减小。与100 MPa比压相比,采用140 MPa比压成形的AZ80Ti镁合金试样的平均晶粒尺寸减小了59.13%,抗拉强度和屈服强度分别增大了42、41 MPa。AZ80Ti镁合金液态模锻的合理比压为140 MPa。